[發明專利]單原子Pt對電極及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910161919.1
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109887754B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 史彥濤;李燕茜
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院;北京賽知科技有限公司
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20
• 代理公司: 北京知匯林知識產權代理事務所(普通合伙) 11794
• 代理人: 董濤

1.一種單原子Pt對電極，其特征在于，所述對電極的原料包括導電碳材料和單原子Pt催化劑，所述單原子Pt催化劑以過渡金屬化合物為單原子Pt的載體；所述對電極原料中單原子Pt催化劑的質量百分比30％-50％；所述單原子催化劑中Pt質量百分比含量為1.7％～2.32％；所述導電碳材料和單原子Pt催化劑的質量比為1:1。

2.根據權利要求1所述的單原子Pt對電極，其特征在于包括以下(1)-(4)中的一項或多項：

(1)采用共沉淀法或化學吸附法制備所述單原子Pt催化劑；

(2)在制備對電極之前，將所述單原子Pt催化劑先進行氫氣還原；

(3)所述過渡金屬化合物為過渡金屬元素的氧化物、硫化物或碲化物；

(4)所述導電碳材料為活性炭或超細鱗片石墨。

3.根據權利要求2所述的單原子Pt對電極，其特征在于包括以下(1)-(3)中的一項或多項：

(1)所述單原子Pt催化劑為Pt/FeOx單原子催化劑；

(2)所述導電碳材料粒徑為40nm～50nm；

(3)所述在制備對電極之前，將所述單原子Pt催化劑先進行氫氣還原是指在200℃條件下向所述單原子Pt催化劑通入含有10％氫氣的氦氣，還原反應0.5h。

4.權利要求1-3任一項所述的單原子Pt對電極的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將單原子Pt催化劑與導電碳材料混合，加入一定量的有機溶劑后球磨形成分散漿料；

(2)將上述分散漿料噴涂在潔凈的導電基底上，經過加熱后即得所述對電極。

5.根據權利要求4所述的單原子Pt對電極的制備方法，其特征在于包括以下(1)-(6)中的一項或多項：

(1)所述有機溶劑為乙醇、異丙醇、環己烷中的至少一種；

(2)所述球磨分散時間為3-4h；

(3)所述球磨采用行星式球磨機；

(4)所述加熱處理為溫度80～200℃加熱1～3h；

(5)所述導電基底為FTO玻璃、ITO玻璃、ITO/PEN柔性基底、金屬鈦片或金屬鈦網；

(6)將導電基底放入超聲清洗15min，取出后用去離子水沖洗，之后依次用去離子水和無水乙醇各超聲清洗15min，取出后用無水乙醇沖洗吹干即得所述潔凈的導電基底。

6.權利要求1-3任一項所述的單原子Pt對電極在太陽能電池領域的應用，其特征在于，電解質為凝膠電解質，所述凝膠電解質組成為：0.1M的LiI,0.1mol L^-1的I₂，0.6mol L^-1的1,2-二甲基-3-丙基咪唑碘，0.45mol L^-1的N-甲基苯并咪唑，溶劑為甲氧基丙腈，凝膠劑為聚環氧乙烷，添加量為液態電解質質量的5.0％。

7.權利要求6所述的單原子Pt對電極在太陽能電池領域的應用，其特征在于電解質是凝膠電解質時，需要在完成封裝之后將電池放在烘箱中加熱，加熱溫度控制在80℃。