[发明专利]一种具有抗二氧化硫中毒性能的燃料电池催化剂

说明书

技术领域

本发明属于燃料电池催化剂的制备领域，具体涉及一种具有抗二氧化硫中毒性能的燃料电池催化剂。

背景技术

燃料电池具有能量转换效率高、零污染等优点，被认为是未来较为理想的一种能量装换方式。其中以氢气和醇类（甲醇、甲酸、乙醇、乙二醇）为燃料的低温质子交换膜燃料电池因其燃料来源广泛、低温启动性能好等优点而具有非常好的应用前景。目前质子交换膜燃料电池主要以铂和铂基合金为催化剂，因其对氢气和醇类具有很高的催化活性。但燃料中的SO₂、CO等杂质会造成催化剂的中毒失效，对燃料电池的性能和寿命造成极大的损害。

目前，研究者们对质子交换燃料电池催化剂抗CO中毒已展开了较多的研究，但对抗SO₂中毒的研究还非常少。SO₂在Pt表面会形成多层吸附，氧化电位达到1.5Vvs.RHE，且需要多次循环伏安扫描才可氧化完全。氧化过程中会产生许多中间产物如HSO₃⁺,S_x,SO等，使得SO₂的氧化非常缓慢甚至导致Pt的完全失效。因此，开发具有抗SO₂中毒性能的催化剂对提高燃料电池的性能及寿命具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有抗二氧化硫中毒性能的燃料电池催化剂。通过在金属催化剂中加入载体，使得催化剂具有良好的抗二氧化硫中毒性能，能够提高燃料电池的性能及寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有抗二氧化硫中毒性能的燃料电池催化剂，所述的催化剂为载体负载的金属催化剂，其中载体是陶瓷，或者陶瓷和碳材料的混合物，混合物中陶瓷的比例为0.01%~99.99%；催化剂中金属催化剂的质量含量为0.01%~99.99%。

所述的陶瓷是硅酸盐矿物或氧化物陶瓷中的一种。

所述的硅酸盐矿物是以SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、FeO_x、MnO、MgO、CaO、Na₂O、K₂O和P₂O₅为组元的化合物；包括高岭石、长石、云母、角闪石、辉石、电气石、绿帘石、橄榄石、海泡石、坡缕石、沸石、石棉、蒙脱土、硅藻土、滑石、绿泥石、叶蜡石、蛇纹石、石英等。