[發(fā)明專利]用于燃料電池的陰極催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010320797.9
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111446458B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松岡寬;北村武昭;龔強(qiáng);袁永恒
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州思美特表面材料科技有限公司
• 主分類號: H01M4/92
• 分類號: H01M4/92;H01M4/88;H01M4/86
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

1.制備燃料電池的陰極催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：

A-1，在水中加入中間載體層的金屬鹽配制成溶質(zhì)為氯化亞錫和氯化鉭的水溶液，再浸入導(dǎo)電核材料科琴黑，調(diào)整pH值為7-10，經(jīng)80-120℃水熱反應(yīng)，抽濾后洗滌并烘干沉淀，形成導(dǎo)電核與金屬氧化物的復(fù)合載體備用；導(dǎo)電核在復(fù)合載體中的質(zhì)量占比為39.6%，金屬氧化物在復(fù)合載體中的質(zhì)量占比為60.4%，或?qū)щ姾嗽趶?fù)合載體中的質(zhì)量占比為50.1%，金屬氧化物在復(fù)合載體中的質(zhì)量占比為49.9%；

B-1，制備含催化層金屬離子的有機(jī)還原劑/水的混合溶劑，攪拌均勻后，調(diào)整pH至12以上，再加入A-1的復(fù)合載體，100-140℃回流反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾洗滌，烘干得到燃料電池的陰極催化劑；

所述燃料電池的陰極催化劑為核殼結(jié)構(gòu)，包括位于核中央的導(dǎo)電核、包覆在所述導(dǎo)電核外周的中間載體層和最外層的催化層；其中，所述導(dǎo)電核為科琴黑；所述中間載體層由金屬氧化物，即摻鉭的氧化錫構(gòu)成，外表面呈棘突狀；所述催化層選自單質(zhì)鉑、單質(zhì)鈀或單質(zhì)釕金屬微粒，或含其中一種或兩種以上金屬的合金微粒。

2.制備燃料電池的陰極催化劑的方法，其特征在于，包括如下步驟：

A-2，在水中加入中間載體層的金屬鹽配制成溶質(zhì)為氯化亞錫和氯化鉭的水溶液，再浸入導(dǎo)電核材料科琴黑，調(diào)整pH值為7-10，經(jīng)80-120℃水熱反應(yīng)，抽濾后洗滌并烘干沉淀，形成導(dǎo)電核與金屬氧化物的復(fù)合載體備用；導(dǎo)電核在復(fù)合載體中的質(zhì)量占比為50.1%，金屬氧化物在復(fù)合載體中的質(zhì)量占比為49.9%；

B-2，將可溶性鈷、鐵、鎳、銅、鉻的金屬鹽加入到有機(jī)還原劑/水的混合溶劑中，攪拌均勻后，調(diào)整pH至12以上，再加入A-2的復(fù)合載體，100-140℃回流反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，過濾洗滌得到復(fù)合顆粒物備用；

C-2，將可溶性的鉑、鈀、釕金屬鹽加入到有機(jī)還原劑/水的混合溶劑中，攪拌均勻后，加入步驟B-2制備的復(fù)合顆粒物，于20-80℃反應(yīng)1-8h，反應(yīng)結(jié)束后，過濾洗滌，最后烘干得到燃料電池的陰極催化劑；

所述燃料電池的陰極催化劑為核殼結(jié)構(gòu)，包括位于核中央的導(dǎo)電核、包覆在所述導(dǎo)電核外周的中間載體層和最外層的催化層；其中，所述導(dǎo)電核為科琴黑；所述中間載體層由金屬氧化物，即摻鉭的氧化錫構(gòu)成，外表面呈棘突狀；所述催化層為復(fù)合金屬核殼微粒，即內(nèi)核選自鈷、鐵、鎳、銅、鉻金屬中的一種或幾種，外層選自鉑、鈀、釕金屬中的一種或幾種。