[发明专利]一种电催化剂在质子交换膜燃料电池阳极中的应用

权利要求书

1.一种电催化剂在质子交换膜燃料电池阳极中的应用，其特征在于：

所述电催化剂由活性组分和载体组成，活性组分为Pd、Pt两种元素、或Pd、Pt两种元素与助剂金属第ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB和ⅠB族中的一种或多种作为活性组分，活性组分的含量占催化剂重量的5％-70％，其余为导电载体；

活性组分Pd元素的含量占活性组分重量的50％-95％，Pt元素的含量占活性组分重量的5％-50％，其他金属元素占活性组分重量的比例≤15％；

所述电催化剂采用液相还原沉积法制备获得，具体步骤如下：

1)将Pd的可溶性前驱体按0.1-1mg Pd/mL溶剂的比例配制Pd溶液，按摩尔比为Pd∶NH₃·H₂O＝1∶4-10的量向溶液中加入37wt％浓氨水作为络合剂，搅拌2-5min，得到无色溶液A；

2)将Pt的可溶性前驱体按1-10mgPt/mL溶剂的比例配制Pt溶液，按Pd与Pt质量比为1-19的比例向溶液A中加入Pt溶液，搅拌2-5min；

或者，将Pt的可溶性前驱体按1-10mgPt/mL溶剂的比例配制Pt溶液，按Pd与Pt质量比为1-19的比例向溶液A中加入Pt溶液，搅拌2-5min；再向溶液中加入助剂金属前驱体的溶液，搅拌2-5分钟；助剂金属盐溶液是将助剂金属的可溶性前驱体按1-10mg助剂金属/mL溶剂的比例配制而成；

3)按5-2000mL溶液/100mg导电载体的比例向步骤2)所得溶液加入导电载体，搅拌10-30分钟并在超声水浴震荡20-60min使其分散均匀，得到混合液B；

4)按5-50mg还原剂/mg金属的比例向混合液B中加入强还原剂的溶液，强还原剂的溶液质量浓度5-10mg/mL，搅拌3-5h，沉降，洗涤，分离，在真空干燥箱中60℃-100℃干燥12-40h，得电催化剂。

2.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述的导电载体为活性炭、炭黑、乙炔黑、石墨碳、碳纳米管、碳纳米纤维、导电聚合物中的一种或多种。

3.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述助剂金属为Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Ti、W、Au、Ru、Ir中的一种或多种。

4.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：

所述活性组分的前驱体为金属的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、醋酸盐中的一种或多种。

5.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的用于溶解金属前驱体和还原剂的溶剂为水、C2～C8的一元醇或二元醇中的一种或多种的混合液，水醇混合液中醇的比例为20wt％-100wt％。

6.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：所述强还原剂为NaBH₄、KBH₄、联胺(肼)、二氧化硫脲中的一种或多种。

7.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：所述电催化剂作为质子交换膜燃料电池阳极催化剂，质子交换膜燃料电池的阳极燃料气为CO与H₂的混合气，其中CO的含量为0-500ppm。