[发明专利]一种提升燃料电池催化剂及膜电极耐久性的方法有效

专利信息
申请号: 201910409745.6 申请日: 2019-05-16
公开(公告)号: CN110190310B 公开(公告)日: 2022-08-12
发明(设计)人: 廖世军;叶跃坤 申请(专利权)人: 华南理工大学
主分类号: H01M8/1004 分类号: H01M8/1004;H01M4/92;H01M4/90
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 代理人: 何淑珍;江裕强
地址: 511458 广东省广州市*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 提升 燃料电池 催化剂 电极 耐久性 方法
【权利要求书】:

1.一种提升燃料电池催化剂及膜电极耐久性的方法,其特征在于:采用含有多重组分混合物对铂基催化剂进行处理,从而制备得到高耐久性燃料电池催化剂或膜电极;所述含有多重组分混合物包括稳定纳米粒子的氧化物组分、调变催化剂表面性能的调变剂组分、活性自由基淬灭剂组分及抑制碳载体腐蚀的抑制剂组分;

所述稳定纳米粒子的氧化物组分包括氧化锆、氧化锡、氧化硅、氧化钛中的两种;其中氧化物质量占催化层质量的0.5%-30%;

所述调变催化剂表面性能的调变剂组分包括聚四氟乙烯(PTFE)乳液、聚偏氟乙烯(PVDF)乳液或氟碳树脂,其中调变剂组分的添加量为阴极催化剂质量的5%-40%;

所述活性自由基淬灭剂组分主要包括CeO2、MnO2、Ag2O中的两种,活性自由基淬灭剂组分占催化剂质量的0.1%-10%;

所述抑制碳载体腐蚀的抑制剂组分主要包括二氧化锡或三氧化二锑,抑制碳载体腐蚀的抑制剂组分占催化剂质量的0.1%-10%;

所述铂基催化剂选自Pt/C、Pt和Pt-M/C的至少一种,M选自Co、Pd、Ru、Ir、Mo、Cu、Ni中的一种或两种,铂或铂合金含量为20%-80%;

所述提升燃料电池催化剂及膜电极耐久性的方法,将稳定纳米粒子的氧化物组分、调变催化剂表面性能的调变剂组分、活性自由基淬灭剂组分及抑制碳载体腐蚀的抑制剂组分对铂基催化剂进行修饰,并添加进离子导体聚合物,利用水、乙醇和异丙醇中的一种或两种以上作为溶剂,将混合物均匀分散形成浆料,将浆料喷涂于质子交换膜上,与碳纸热压,即制得膜电极;

所述离子导体聚合物包括全氟磺酸树脂类离子聚合物。

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