[發明專利]燃料電池的陽極雙功能催化劑及其制造方法

在審

• 申請號: 201911142423.6
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN112310414A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 宋愈正
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/90;H01M4/92
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 徐麗華

1.一種制造燃料電池的陽極雙功能催化劑的方法，包括：

通過混合包含氧化物顆粒和第一溶劑組分的材料制備第一組合物；

通過將包含分散的氧化物顆粒的材料與金屬前體混合形成第一復合物；

通過混合包含導電載體和第二溶劑組分的材料制備第二組合物；和

通過合并所述第一復合物和所述第二組合物形成第二復合物。

2.根據權利要求1所述的方法，其中基于所述第一組合物的總重量，所述第一組合物包含的氧化物顆粒的量為0.3至10wt％。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一溶劑組分包括第一醇溶劑。

4.根據權利要求1所述的方法，還包括通過對所述第一組合物施加壓力通過過濾器過濾制備的第一組合物。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述過濾器包括篩孔尺寸為100至200μm的篩網。

6.根據權利要求4所述的方法，其中向所述第一組合物施加10至1,500巴的壓力，以使所述第一組合物以50至100ml/min的速率通過所述過濾器。

7.根據權利要求1所述的方法，其中制備所述第一復合物包括：

制備金屬前體；和

通過使所述金屬前體與所述氧化物顆粒反應，在所述氧化物顆粒的表面上形成金屬催化劑顆粒。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述金屬催化劑顆粒具有2.0至3.0nm的尺寸。

9.根據權利要求7所述的方法，其中基于所述第一復合物的總重量，所述第一復合物包含的金屬催化劑顆粒的量為1至50wt％。

10.根據權利要求7所述的方法，其中在10或更大的pH和150至180℃的溫度下使所述金屬前體與所述氧化物顆粒反應2至5小時。

11.根據權利要求1所述的方法，其中所述第二溶劑組分包括蒸餾水、第二醇溶劑及其組合。

12.根據權利要求1所述的方法，其中制備所述第二復合物包括：

通過進行酸處理，制備包含所述第一復合物和所述第二組合物的混合物；

老化所述混合物；和

通過過濾混合溶液獲得固體。

13.根據權利要求12所述的方法，其中所述第二組合物具有7至8的pH并且所述混合物具有0至2的pH。

14.根據權利要求12所述的方法，其中在老化所述混合溶液中，在攪拌下將所述混合物老化10至48小時。

15.一種燃料電池的陽極雙功能催化劑，包括：

包含金屬催化劑顆粒和氧化物顆粒的第一復合物；和

其表面上附著有所述第一復合物的導電載體，

其中，所述金屬催化劑顆粒附著于所述氧化物顆粒的表面。

16.根據權利要求15所述的陽極雙功能催化劑，其中所述金屬催化劑顆粒包含選自由鉑Pt、鈀Pd、銥Ir、銠Rh、錸Re、鎳Ni、鈷Co、鎢W、鉬Mo、鈮Nb、金Au和銀Ag組成的組中的一種或多種。

17.根據權利要求15所述的陽極雙功能催化劑，其中所述金屬催化劑顆粒的尺寸為2.0至3.0nm。

18.根據權利要求15所述的陽極雙功能催化劑，其中基于所述第一復合物的總重量，所述第一復合物包含的金屬催化劑顆粒的量為1至50wt％。