[發明專利]碳載鉑催化劑粉體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010422825.8
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111509240B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 曾林;陳會兵;趙志亮;張建碩
• 申請（專利權）人: 深圳市通用氫能科技有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/92
• 代理公司: 深圳市韋恩肯知識產權代理有限公司 44375
• 代理人: 黃昌平

1.一種碳載鉑催化劑粉體的制備方法，其特征在于，包括：

在氫氣氣氛下以150-400℃的溫度煅燒碳載鉑前驅體粉體，得到碳載鉑催化劑粉體；

其中，對碳材料進行高溫石墨化處理，得到碳載體；

對所述碳載體和鉑鹽進行懸濁液配制處理，得到前驅體懸濁液；

對所述前驅體懸濁液進行噴霧干燥處理，得到碳載鉑前驅體粉體；

對所述碳載鉑前驅體粉體進行氫氣熱還原處理，得到碳載鉑催化劑粉體；

其中，對碳材料進行高溫石墨化處理的步驟包括：

將碳材料置于高溫碳化爐中，在惰性氣體保護下，以10-15℃/min的升溫速率升至1000-2000℃并煅燒1-10h，之后冷卻至室溫，再進行研磨；

其中，對所述碳載體和鉑鹽進行懸濁液配制處理的步驟包括：

將所述碳載體加入第一分散劑中，得到碳載體懸濁液；

將鉑鹽加入第二分散劑中，得到鉑鹽溶液；

將所述碳載體懸濁液和所述鉑鹽溶液混合，得到前驅體懸濁液；其中，所述第一分散劑和所述第二分散劑為同一分散劑；

其中，將碳載體加入第一分散劑中并進行超聲分散，得到碳載體懸濁液，其中，超聲頻率為40kHz，超聲時間為0.5-1h；

將鉑鹽加入第二分散劑中并進行超聲分散，得到鉑鹽溶液，其中，超聲頻率為40kHz，超聲時間為0.5-1h；

將碳載體懸濁液和鉑鹽溶液混合并進行超聲分散，得到前驅體懸濁液，其中，超聲頻率為40kHz，超聲時間為0.5-1h。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氫氣濃度為2vl％-20vl％。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述對所述前驅體懸濁液進行噴霧干燥處理的步驟包括：

將所述前驅體懸濁液在流量為6.0-15.0ccm、進口溫度為60-150℃、噴霧氣壓為0.1-1.0MPa的條件下噴出，并在熱氣流的作用下干燥。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括：

對所述碳載鉑催化劑粉體進行后處理，得到最終的碳載鉑催化劑粉體。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，對所述碳載鉑催化劑粉體進行后處理的步驟包括：

將所述碳載鉑催化劑粉體置于1M-5M的鹽酸或者硝酸水溶液中，在20-80℃的溫度下攪拌1-5h，之后過濾，再真空干燥。

6.根據權利要求1-5任一項所述的制備方法制備的碳載鉑催化劑粉體。

7.一種燃料電池，其特征在于，包括權利要求6所述的碳載鉑催化劑粉體。