[發明專利]一種直接生長的碳納米管基非貴金屬燃料電池催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202110293632.1
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113054209A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 魏春光;梁燕;王靜霞
• 申請（專利權）人: 深圳市寒暑科技新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M4/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種直接生長的碳納米管基非貴金屬燃料電池催化劑，由非貴金屬元素和氮元素均勻摻雜于碳納米管管壁中構成，所述非貴金屬元素為過渡金屬元素，至少包含鐵元素，還可同時包括錳元素、鈷元素、鎳元素中的至少一種，其中，所述碳納米管基非貴金屬燃料電池催化劑的制備方法，包括以下步驟：

S1將固態有機含氮樹脂和非貴金屬鹽溶液混合浸漬，烘干混合溶液后獲得復合前驅體；

S2將復合前驅體置于保護氣氛中，450-600°C下進行熱處理0.5-5h；

S3繼續升溫至850-1100°C，處理0.5-5h后，將保護氣氛轉換為氨氣氣氛；

S4氨氣氣氛處理結束后，將氨氣氣氛轉換為保護氣氛，自然冷卻至室溫。

2.根據權利要求1所述的碳納米管基非貴金屬燃料電池催化劑，其特征在于，所述碳納米管中的元素摩爾占比為，所述碳元素＞80%，所述氮元素＜10%，所述非貴金屬元素＜10%。

3.根據權利要求1所述的碳納米管基非貴金屬燃料電池催化劑，其特征在于，所述固態有機含氮樹脂是多孔海綿狀的，為三聚氰胺甲醛樹脂和三聚氰胺酚醛樹脂中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的碳納米管基非貴金屬燃料電池催化劑，其特征在于，所述非貴金屬鹽至少包括鐵鹽，還可同時包括錳鹽、鈷鹽、鎳鹽中的至少一種，所述鐵鹽為六水合三氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、硝酸鐵、乙酰丙酮鐵、醋酸鐵和草酸鐵中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的碳納米管基非貴金屬燃料電池催化劑，其特征在于，所述氨氣氣氛處理溫度為850-1100°C，氣流量為1-15L/min，處理時間為10-60min。

6.根據權利要求1所述的碳納米管基非貴金屬燃料電池催化劑，其特征在于，所述保護氣氛為氬氣或氮氣。

7.根據權利要求1所述的碳納米管基非貴金屬燃料電池催化劑，其特征在于，所述碳納米管至少有一端為開口結構。