[发明专利]一种氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂的制备及其应用在审
| 申请号： | 202310679401.3 | 申请日： | 2023-06-08 |
| 公开（公告）号： | CN116505007A | 公开（公告）日： | 2023-07-28 |
| 发明（设计）人： | 孙文平;王剑梅;潘洪革;高明霞;刘永峰 | 申请（专利权）人： | 浙江大学 |
| 主分类号： | H01M4/92 | 分类号： | H01M4/92;H01M4/88 |
| 代理公司： | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人： | 郑平 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 燃料电池 原子 纳米 复合 阳极 催化剂 制备 及其 应用 | ||
1.一种氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂，其特征在于，包括：
碳基载体；
所述碳基载体上负载有金属Ru纳米团簇；
所述金属Ru纳米团簇上负载有单原子；
所述单原子为Pt、Pd、Ir或Rh；
其中，所述Ru的质量百分数为1wt％-60wt％；
单原子金属的质量百分数为0.1wt％-5wt％。
2.如权利要求1所述的氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂，其特征在于，所述Ru的质量百分数为5wt％。
3.如权利要求1所述的氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂，其特征在于，所述单原子金属的质量百分数为0.3wt％。
4.如权利要求1所述的氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂，其特征在于，所述碳基载体的材料为炭黑或改性后的炭黑、氮/硫/磷/硼掺杂的碳材料中的至少一种。
5.一种氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
将钌盐和碳基载体在溶液中混合均匀，干燥，得到固体样品；
将所述固体样品在惰性气氛保护下，于200～600℃下煅烧1-4h，得到均匀负载的Ru纳米团簇的碳基载体Ru/NC；
将所述Ru/NC分散到溶液中，再加入更加惰性的金属离子溶液在1000～1800r/min搅拌10～60min，固液分离、洗涤、液氮冷冻，冷冻干燥，即得。
6.如权利要求5所述的氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂的制备方法，其特征在于，所述更加惰性的金属离子为四价铂离子和二价钯离子。
7.如权利要求5所述的氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂的制备方法，其特征在于，所述更加惰性的金属离子质量和Ru团簇质量比为1：9。
8.如权利要求5所述的氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂的制备方法，其特征在于，在液氮中冷冻10～15min，取出后于冷冻干燥机中进行24～32h冻干。
9.如权利要求5-8任一项所述的方法制备的氢燃料电池用的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂。
10.权利要求1-4、9任一项所述的单原子/纳米团簇复合阳极催化剂在制备氢燃料电池中的应用。
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