[发明专利]一种燃料电池用Fe-N-C非贵金属催化剂及其制备方法在审
| 申请号： | 201910684308.5 | 申请日： | 2019-07-26 |
| 公开（公告）号： | CN110534759A | 公开（公告）日： | 2019-12-03 |
| 发明（设计）人： | 李柯;余罡;夏丰杰;肖飞虎;王傲 | 申请（专利权）人： | 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M4/88 |
| 代理公司： | 42221 武汉凌达知识产权事务所(特殊普通合伙) | 代理人： | 刘念涛;宋国荣<国际申请>=<国际公布> |
| 地址： | 430064 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 非贵金属催化剂 铁配 燃料电池 三聚氰胺 石墨型 电催化活性 化合物高温 无水氯化铁 分散均匀 碱性条件 晶体材料 水热环境 原料价格 针状结构 二羧酸 碳表面 碳化物 装配位 碳化 煅烧 制备 表现 | ||
1.一种燃料电池用Fe-N-C非贵金属催化剂，其特征在于：载体为三聚氰胺和铁配位化合物高温碳化后形成的石墨型碳，活性组分为在石墨型碳表面均匀分布的铁及其碳化物。
2.一种如权利要求1所述Fe-N-C非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）称取一定比例的无水氯化铁和吡啶-2,6-二羧酸溶于去离子水、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，180℃～240℃水热条件下反应12h～36h，冷却抽滤干燥，得到红色的铁配位化合物；
（2）称取一定比例的铁配位化合物和三聚氰胺于乙二醇溶剂中，超声搅拌分散均匀，搅拌时间为6h～12h，过滤干燥，得到非贵金属催化剂前驱体；
（3）将非贵金属催化剂前驱体置于瓷舟中，在氮气氛围下利用管式高温炉进行高温煅烧处理，得到燃料电池用Fe-N-C非贵金属催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池用Fe-N-C非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中无水氯化铁和吡啶-2,6-二羧酸的比例为1:1～5:1。
4.根据权利要求2所述的一种燃料电池用Fe-N-C非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中去离子水、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的比例为1～3：1～3：1～3。
5.根据权利要求2所述的一种燃料电池用Fe-N-C非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中铁配位化合物和三聚氰胺质量比为20mg～100mg：1g。
6.根据权利要求2所述的一种燃料电池用Fe-N-C非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）和（2）中干燥温度为50℃～70℃，干燥时间为12h～24h。
7.根据权利要求2所述的一种燃料电池用Fe-N-C非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中煅烧温度为600℃～950℃，煅烧时间为3h～6h。
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