[发明专利]用于燃料电池的电极催化剂、电极和燃料电池

权利要求书

1.一种用于燃料电池的电极催化剂，所述电极催化剂包括碳质载体和负载在碳质载体中的催化剂金属，

其中，在碳质载体的表面上，碳质载体非共价地结合到在其端部具有氨基或胺基的C₆-C₃₀多环芳香烃化合物。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电极催化剂，其中，氨基或胺基是-L-N(R₁)(R₂)，R₁和R₂均独立地为氢、C₁-C₁₀烷基或C₆-C₁₀芳基，L表示化学键，或者表示C₂-C₁₀亚烷基或C₆-C₁₀亚芳基。

3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电极催化剂，其中，在其端部具有氨基或胺基的C₆-C₃₀多环芳香烃化合物是从在其端部具有氨基或胺基的萘化合物、在其端部具有氨基或胺基的菲化合物、在其端部具有氨基或胺基的芘化合物和在其端部具有氨基或胺基的蒽化合物中选择的至少一种。

4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电极催化剂，其中，在其端部具有氨基或胺基的C₆-C₃₀多环芳香烃化合物是：由下面的式1表示的化合物；由下面的式2表示的化合物；包括从由-NH₂和-(CH₂)_nNH₂组成的组中选择的至少一个氨基或胺基的蒽化合物，其中，n是1至10的整数；包括从由-NH₂和-(CH₂)_nNH₂组成的组中选择的至少一个氨基或胺基的菲化合物，其中，n是1至10的整数；包括从由-NH₂和-(CH₂)_nNH₂组成的组中选择的至少一个氨基或胺基的并四苯化合物，其中，n是1至10的整数；包括从由-NH₂和-(CH₂)_nNH₂组成的组中选择的至少一个氨基或胺基的并五苯化合物，其中，n是1至10的整数；或者包括从由-NH₂和-(CH₂)_nNH₂组成的组中选择的至少一个氨基或胺基的苯并[9,10]菲化合物，其中，n是1至10的整数：

式1

式2

在式2中，n是1至10的整数。

5.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电极催化剂，其中，基于100重量份的碳质载体，在其端部具有氨基或胺基的C₆-C₃₀多环芳香烃化合物的量为0.1重量份至50重量份。

6.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电极催化剂，其中，碳质载体是炭黑、热处理的炭黑、热处理的乙炔黑、活性炭、石墨、高纯石墨、碳纳米纤维、碳纤维、碳纳米管、碳纳米线、碳纳米笼、碳纳米角、碳气凝胶、碳纳米环、介孔碳、有序介孔碳、石墨烯或它们的组合。

7.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电极催化剂，其中，基于100重量份的电极催化剂的总重量，非共价地结合到碳质载体表面上的在其端部具有氨基或胺基的C₆-C₃₀多环芳香烃化合物的碳质载体的量为20重量份至80重量份。

8.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电极催化剂，其中，通过利用波长为514.5nm的激光的拉曼光谱法所获得的在1340cm^-1至1360cm^-1处的D带的最大峰强度与在1575cm^-1至1600cm^-1处的G带的最大峰强度的比为0.1至1.5。

9.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电极催化剂，其中，在碳质载体的XRD光谱中，在26.4±0.1°的布拉格2θ角处观察到关于(002)面的峰。