[发明专利]一种燃料电池用核壳型金@钴‑硼催化剂

摘要

本发明公开了一种燃料电池用核壳型金@钴‑硼催化剂，该催化剂为具有核壳结构的金钴硼合金，其中非晶态钴‑硼为壳，晶态金为核。本发明的核壳型催化剂为非晶态材料包裹晶态材料，区别于以往的“晶包晶”结构，该结构兼具非晶态材料和晶态材料的共同特性，催化性能优越，能有效提高燃料电池的放电性能，大幅度降低了贵金属的用量，使燃料电池成本显著降低，这将有利于促进燃料电池的发展。本发明的催化剂采用一步还原法制备，制备方法简单，易于操作，制备的催化剂粒径均匀，分散性好。

主权项

一种燃料电池用核壳型金@钴‑硼催化剂，其特征在于，该催化剂为具有核壳结构的金钴硼合金，其中钴‑硼为非晶态，作为壳，金为晶态，作为核；该催化剂的制备方法包括以下步骤：步骤一、配制钴盐和金盐的混合溶液，混合溶液中金元素和钴元素的摩尔比为(0.01～0.5)：1；步骤二、将硼氢化物溶于去离子水中配制成硼氢化物溶液，然后向所述硼氢化物溶液中加入氢氧化物至溶液pH值为11～12，得到硼氢化物‑氢氧化物混合溶液；所述硼氢化物为硼氢化钾或硼氢化钠，氢氧化物为氢氧化钾或氢氧化钠；步骤三、在温度为10℃～20℃的搅拌条件下，将步骤二中所述硼氢化物‑氢氧化物混合溶液以1mL/min～2mL/min的速度加入步骤一中所述混合溶液中，待反应无气体产生后继续搅拌1h～2h，过滤反应物料得到沉淀；所述硼氢化物‑氢氧化物混合溶液的加入量为使硼元素的摩尔量为钴元素和金元素总摩尔量的2～5倍；步骤四、将步骤三中得到的沉淀用去离子水反复洗涤至中性，然后用无水乙醇洗涤，真空干燥，得到核壳型金@钴‑硼催化剂。