[发明专利]一种复合催化剂及其制备方法在审
| 申请号： | 201711352485.0 | 申请日： | 2017-12-15 |
| 公开（公告）号： | CN109935848A | 公开（公告）日： | 2019-06-25 |
| 发明（设计）人： | 王素力;李焕巧;孙公权 | 申请（专利权）人： | 中国科学院大连化学物理研究所 |
| 主分类号： | H01M4/92 | 分类号： | H01M4/92;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 | 代理人： | 马驰 |
| 地址： | 116023 *** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 催化层 电催化剂 粘结剂 催化剂合成过程 电极反应过程 高分子粘结剂 三相反应界面 优化燃料电池 催化剂颗粒 复合催化剂 液态电解质 运行稳定性 粘结剂分子 传输行为 放电性能 燃料电池 不均匀 复合物 膜电极 内电极 酸反应 传质 亲液 液孔 液区 制备 团聚 尺度 引入 | ||
1.一种复合催化剂，其特征在于：所述复合催化剂包括金属活性组分和粘结剂，所述粘结剂的质量含量不低于5％，且不高于40％；粘结剂的平均粒径为50-100nm。
2.如权利要求1所述复合催化剂，其特征在于：所述金属活性组分的粒径为3-20nm。
3.如权利要求1所述复合催化剂，其特征在于：所述金属活性组分为Pt；所述金属活性组分为PtM多组元催化剂，其中M为Co、Pd、Ni、Fe、Ru、Au、Sn、Cu中的一种或两种以上。
4.如权利要求1所述复合催化剂，其特征在于：所述粘结剂为聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、Nafion中一种或两种以上的混合物。
5.如权利要求1所述复合催化剂，其特征在于：所述复合催化剂还包括碳载体，所述碳载体在所述复合催化剂中的质量含量为20-80％。
6.一种权利要求1-4任一所述复合催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
(1)配制金属活性组分前驱体盐溶液，并使其分散均匀；
(2)配制粘结剂的分散液，并将其加入加入步骤(1)所述金属活性组分前驱体盐溶液中，超声分散均匀的混合溶液；
(3)于步骤(2)所得混合溶液中加入还原剂，控制反应在25-90℃之间进行；
(4)对步骤(3)所得反应后的混合液进行过滤、洗涤得复合催化剂；
所述步骤(2)中前驱体盐中金属与粘结剂的质量比为20：40～65:5。
7.如权利要求6所述复合催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述前驱体盐溶液制备过程中还加入碳载体，所述碳载体与金属的质量比为80:20～20:80。
8.如权利要求6所述复合催化剂的制备方法，其特征在于：
步骤(1)所述金属活性组分前驱体盐为Pt前驱体盐、Co前驱体盐、Pd前驱体盐、Ni前驱体盐、Fe前驱体盐、Ru前驱体盐、Au前驱体盐、Sn前驱体盐、Cu前驱体盐中的一种或两种以上；
所述金属活性组分前驱体盐溶液的浓度为20-100mM/L；溶剂为水、甲基吡咯烷酮、乙醇中的一种或两种以上的混合溶剂。
9.如权利要求6所述复合催化剂的制备方法，其特征在于：
步骤(2)所述粘结剂的分散液中粘结剂为聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、Nafion中任意一种或两种个以上的混合物；溶剂为水、甲基吡咯烷酮、乙醇中的一种或两种以上的混合溶剂；分散液的浓度为0.1-1wt％。
10.如权利要求6所述复合催化剂的制备方法，其特征在于：
步骤(3)所述还原剂为NaBH4、KBH4、抗坏血酸、氢气、甲酸钠、乙二醇中的一种或两种以上。
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