[发明专利]一种长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂及其制备方法有效
| 申请号： | 202111152816.2 | 申请日： | 2021-09-29 |
| 公开（公告）号： | CN113903933B | 公开（公告）日： | 2022-11-15 |
| 发明（设计）人： | 康永强;李佳;康飞宇;干林 | 申请（专利权）人： | 清华大学深圳国际研究生院 |
| 主分类号： | H01M4/92 | 分类号： | H01M4/92;H01M4/88 |
| 代理公司： | 深圳市鼎言知识产权代理有限公司 44311 | 代理人： | 曾昭毅;王娟 |
| 地址： | 518055 广东省深圳市*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 寿命 质子 交换 燃料电池 碳载铂 纳米 催化剂 及其 制备 方法 | ||
1.一种长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳载铂-锡纳米催化剂用于阴极氧还原反应，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法包括以下步骤：
提供锡前驱体溶液和碳载铂纳米催化剂；
混合所述锡前驱体溶液和碳载铂纳米催化剂，得到分散液；
对所述分散液进行干燥处理，得到碳载铂-锡前驱体粉末；及
在还原性气体下，对所述碳载铂-锡前驱体粉末进行加热处理，加热处理的温度为200～350℃，时间为0.5～4小时，得到长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂，其中，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂包括碳载体、负载于所述碳载体上的铂纳米颗粒、及修饰在所述铂纳米颗粒表面上的锡原子，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的铂与锡的原子比为10：1～50：1。
2.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述锡前驱体溶液的浓度为0 .05～0 .12mol/L；和/或所述锡前驱体溶液中的锡前驱体为乙酸锡、氯化锡、及乙酰丙酮锡中的至少一种；和/或
所述锡前驱体溶液中的溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、及异丙醇中的至少一种，或所述锡前驱体溶液中的溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、及异丙醇中的至少一种与水的混合物。
3.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述分散液中，铂与锡的原子比为10：1～50：1。
4.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳载铂纳米催化剂的碳载体为炭黑、石墨烯、及碳纳米管中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述铂纳米颗粒的粒径为1～5nm。
6.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述还原性气体为氢气、氨气、及一氧化碳中的至少一种，或所述还原性气体为氢气、氨气、及一氧化碳中的至少一种与氮气及氩气中的至少一种的混合气体。
7.一种长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂，其特征在于，所述碳载铂-锡纳米催化剂用于阴极氧还原反应，所述碳载铂-锡纳米催化剂通过权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法制备，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂包括碳载体、负载于所述碳载体上的铂纳米颗粒、及修饰在所述铂纳米颗粒表面上的锡原子，其中，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的铂与锡的原子比为10：1～50：1。
8.根据权利要求7所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂，其特征在于，所述碳载体为炭黑、石墨烯、及碳纳米管中的至少一种；和/或所述铂纳米颗粒的粒径为1～5nm。
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