[发明专利]高效稳定的燃料电池催化剂材料制备方法

摘要

本发明公开了高效稳定的燃料电池催化剂材料制备方法，包括1)将碳基材与高锰酸钾反应，得到碳基催化剂载体；2)取碳粉和氯铂酸加入乙二醇溶液，得到Pt/C催化剂；3)将Pt/C催化剂置于氮气或氩气气氛的管式炉中，得到氮掺杂碳层修饰的Pt/C催化剂；4)制备带有胶粘层的四合一离型基膜；5)利用精密静电喷粉机形成碳基催化剂载体层；6)真空磁控溅射技术将Pt/C催化剂溅射到碳基催化剂载体层上，得到催化剂载体膜。本发明的催化剂制备方法，通过溅射方法沉积铂，提高了铂金属在载体上的附着力，电池循环寿命与市售催化剂相比大大提高，通过氮掺杂Pt/C催化剂得到的复合材料具有良好的导电性、稳定性和较高的催化活性。

主权项

高效稳定的燃料电池催化剂材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤，1)将碳基材与高锰酸钾在水中进行氧化还原反应，得到碳基催化剂载体；2)取碳粉和氯铂酸加入到乙二醇溶液中，超声波条件下振荡均匀，然后在氮气或氩气气氛保护下，于160℃下搅拌回流3小时后冷却至室温，将产物离心洗涤、烘干、研磨后得到Pt/C催化剂；3)将Pt/C催化剂置于管式炉中，在氮气或氩气保护下于600～1000℃，保持0.5～2小时，待产物冷却后，将产物在0.01～2mol/L的硫酸水溶液中60℃～90℃条件下搅拌2～8小时，将产物离心洗涤、烘干、研磨后得到氮掺杂碳层修饰的Pt/C催化剂；4)制备带有胶粘层的四合一离型基膜，在离型基膜的两个侧面分别涂覆一层硅油离型层，然后在其中一个硅油离型层表面再涂覆一层胶粘层；5)利用精密静电喷粉机将步骤1)中制备的碳基催化剂载体喷在步骤4)中制备的离型膜带有胶粘层的一侧，形成碳基催化剂载体层；6)通过真空磁控溅射技术将氮掺杂碳层修饰的Pt/C催化剂溅射到碳基催化剂载体层上，得到催化剂载体膜；7)利用剥离机将步骤6)中得到催化剂载体膜从离型基膜上剥离，超声清洗后于120℃下进行真空干燥。