[發(fā)明專利]一種鉑稀土燃料電池催化劑及其制備方法與燃料電池

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210915920.0
• 申請日: 2022-08-01
• 公開（公告）號: CN115101758A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶軍;錢方仁;彭立山;胡承思;張家瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院贛江創(chuàng)新研究院
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/92;C22C1/02;B22D11/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉二艷

1.一種鉑稀土燃料電池催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

混合鉑、稀土金屬與基底金屬，依次進(jìn)行熔煉、甩帶與脫合金，得到鉑稀土燃料電池催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鉑、稀土金屬與基底金屬的摩爾比為x:y:(100-x-y)，其中，1≤x100，1≤y100；

優(yōu)選地，10≤x+y≤20；

優(yōu)選地，x:y為(1～5):1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述稀土金屬包括鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿或镥中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述基底金屬包括鋁、銅、鋅、鈹或鋇中的任意一種或至少兩種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述熔煉在保護(hù)性氣氛中進(jìn)行，所述保護(hù)性氣氛包括氮?dú)夂?或惰性氣體；

優(yōu)選地，所述熔煉時(shí)的氣壓為-0.05～-0.1MPa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述甩帶時(shí)的線速度為10～45m/s；

優(yōu)選地，所述甩帶在保護(hù)性氣氛中進(jìn)行，所述保護(hù)性氣氛包括氮?dú)夂?或惰性氣體；

優(yōu)選地，所述甩帶時(shí)的氣壓為0～0.1Mpa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述脫合金包括：

混合甩帶得到的合金前驅(qū)體與堿性溶液，水浴加熱，得到合金前驅(qū)體懸浮液；合金前驅(qū)體懸浮液進(jìn)行固液分離，得到鉑稀土燃料電池催化劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述堿性溶液的濃度為1～5mol/L；

優(yōu)選地，所述堿性溶液包括氫氧化鈉溶液和/或氫氧化鉀溶液；

優(yōu)選地，所述水浴加熱的溫度為25～75℃，時(shí)間為24～72h；

優(yōu)選地，所述脫合金還包括混合與水浴加熱之間的靜置，所述靜置的時(shí)間為1-30min；

優(yōu)選地，取所述合金前驅(qū)體懸浮液的下層液進(jìn)行固液分離；

優(yōu)選地，所述固液分離包括過濾和/或離心；

優(yōu)選地，所述離心的轉(zhuǎn)速為5000～11000r/min，時(shí)間為1～10min；

優(yōu)選地，所述脫合金還包括固液分離之后依次進(jìn)行的洗滌與干燥；

優(yōu)選地，所述干燥包括鼓風(fēng)干燥和/或真空干燥；

優(yōu)選地，所述干燥的溫度為50～80℃，時(shí)間為24～72h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

混合摩爾比為x:y:(100-x-y)的鉑、稀土金屬與基底金屬，其中10≤x+y≤20，x:y為(1～5):1，在保護(hù)性氣氛中依次進(jìn)行熔煉與甩帶，得到合金前驅(qū)體，熔煉時(shí)的氣壓為-0.05～-0.1MPa，甩帶時(shí)的線速度為10～45m/s，氣壓為0～0.1Mpa；混合合金前驅(qū)體與濃度為1～5mol/L堿性溶液，靜置1-30min，在25～75℃下水浴加熱24～72h，得到合金前驅(qū)體懸浮液；取所述合金前驅(qū)體懸浮液的下層液進(jìn)行固液分離，依次進(jìn)行洗滌與干燥，得到鉑稀土燃料電池催化劑。

9.一種鉑稀土燃料電池催化劑，其特征在于，所述鉑稀土燃料電池催化劑由權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述制備方法得到。

10.一種燃料電池，其特征在于，所述燃料電池的陰極包括權(quán)利要求9所述的鉑稀土燃料電池催化劑。