[发明专利]碳载金属催化剂的制备方法及碳载金属催化剂与燃料电池在审
申请号: | 202211480021.9 | 申请日: | 2022-11-24 |
公开(公告)号: | CN115995566A | 公开(公告)日: | 2023-04-21 |
发明(设计)人: | 廖宇翔;李柯;郑泽民;唐美华;陈胜利;余罡;苏鑫 | 申请(专利权)人: | 珞氢新材料科技(广东)有限公司 |
主分类号: | H01M4/88 | 分类号: | H01M4/88;H01M4/92 |
代理公司: | 深圳中一联合知识产权代理有限公司 44414 | 代理人: | 曹柳 |
地址: | 528000 广东省佛山市南海区*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 金属催化剂 制备 方法 燃料电池 | ||
1.一种碳载金属催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
将金属前驱体溶液与高分子化合物进行混合处理,所述高分子化合物形成纤丝状,得到混合体系A;
将所述混合体系A与碳载体进行混合处理,至少使所述高分子化合物部分缠绕于所述碳载体的表面,得到固液混合体系B;
将所述固液混合体系B进行减压蒸发处理,得到粘稠浆料C;
将所述粘稠浆料C进行干燥处理,得到负载有金属前驱体的碳载体D;
将所述碳载体D置于还原气氛中进行还原处理和/或在惰性气氛中进行热处理,得到碳载金属催化剂。
2.如权利要求1所述的碳载金属催化剂的制备方法,其特征在于:所述高分子化合物包括甲基纤维素、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种;和/或,
所述高分子化合物为甲基纤维素,浓度为2wt%的所述甲基纤维素的水溶液在20℃时粘度为1-5000mpas。
3.如权利要求1或2所述的碳载金属催化剂的制备方法,其特征在于:所述高分子化合物的添加量为所述碳载体质量的0.1%-100%。
4.如权利要求1所述的碳载金属催化剂的制备方法,其特征在于:所述金属前驱体溶液中的金属元素包括铂、钯、铱、金、铁、钴、镍、铜、锰中的至少一种;和/或,
所述金属前驱体溶液为包括铂、钯、铱、金、铁、钴、镍、铜、锰中的至少一种金属元素的水溶性金属盐溶液或水溶性配合物溶液或水溶性合金盐溶液。
5.如权利要求1所述的碳载金属催化剂的制备方法,其特征在于:所述碳载体包括乙炔黑、活性碳、碳纳米管和石墨烯中的至少一种;和/或,
所述金属前驱体溶液的浓度为0.06mol/L-0.35mol/L,所述金属前驱体溶液体积为所述碳载体振实体积的1.5-100倍。
6.如权利要求1所述的碳载金属催化剂的制备方法,其特征在于:所述减压蒸发的真空度小于90KPa;和/或,
在所述减压蒸发处理之前,还对所述固液混合体系B进行超声处理;所述超声处理和所述减压蒸发进行至少一次交替重复操作,直至得到无明水的粘稠浆料C。
7.如权利要求1所述的碳载金属催化剂的制备方法,其特征在于:所述还原气氛的气体包括氢气、一氧化碳和氨气中的至少一种;和/或,
所述惰性气氛的气体包括氩气和/或氮气。
8.如权利要求1所述的碳载金属催化剂的制备方法,其特征在于:所述还原处理的温度为60℃-800℃;和/或,
所述热处理的温度为60℃-800℃。
9.一种碳载金属催化剂,其特征在于:采用如权利要求1至8任一所述的碳载金属催化剂的制备方法制成。
10.一种燃料电池,其特征在于:包括权利要求9所述的碳载金属催化剂。
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