[发明专利]一种低温燃料电池用核壳电催化剂的制备方法及应用

摘要

本发明属于电化学领域，提供了一种低温燃料电池用核壳电催化剂的制备方法及应用。首先利用液相合成法制备碳载体担载的纳米颗粒；然后将碳载体担载的纳米颗粒置于ALD仪器的反应腔中，进行ALD过程在纳米颗粒表面沉积金属薄层，获得碳载体担载的核壳纳米电催化剂；该催化剂以导电碳材料为载体，金属单质及合金为核，壳层为Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Ag、Co、Cu或Ni一种及两种以上作为壳。与其他核壳结构制备方法相比，此方法可实现对壳层组成和厚度的调控，更适合于大规模工业化生产。

主权项

一种低温燃料电池用核壳电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：首先用液相合成法制备碳载体担载的纳米颗粒；然后将碳载体担载的纳米颗粒置于ALD仪器的反应腔中，进行纳米颗粒表面沉积金属薄层，获得碳载体担载的核壳纳米电催化剂；在ALD仪器的反应腔中进行ALD循环反应：将碳载体担载的纳米颗粒置于ALD仪器的反应腔中，反应腔加热至100～350℃，并将反应腔抽真空，真空度为0.1～10Torr，将前驱体1置于30～150℃温度条件下加热至部分汽化，利用载气将汽化的前驱体1带入ALD仪器的反应腔中，前驱体1输入ALD仪器的反应腔过程控制传输温度为40～160℃；控制前驱体1脉冲时间为1～60s，前驱体1在碳载体担载的纳米颗粒表面发生化学吸附，吸附时间为0～200s，吸附结束后，对ALD仪器的反应腔内气相中过量的前驱体1进行吹扫，吹扫时间为5～200s；然后通入气态前驱体2，脉冲时间为2.5～150s，前驱体2与碳载体担载的纳米颗粒表面吸附的前驱体1发生反应，反应时间为0～200s，反应结束，对ALD仪器的反应腔内气相中过量的前驱体2和反应产物进行吹扫，吹扫时间为5～200s，一个ALD循环结束进入下一个ALD循环；ALD过程循环数为1‑200；所述的前驱体1为金属有机化合物，气态前驱体2为氧化性气体或还原性气体。