[发明专利]一种质子交换膜燃料电池抗反极阳极Pt/WO3 有效
申请号: | 202110098107.4 | 申请日: | 2021-01-25 |
公开(公告)号: | CN112838227B | 公开(公告)日: | 2022-04-08 |
发明(设计)人: | 宋微;李咏焕;姜广;俞红梅;邵志刚 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | H01M4/92 | 分类号: | H01M4/92;H01M4/90;H01M4/88 |
代理公司: | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人: | 张玉莹;李馨 |
地址: | 116000 辽宁*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 质子 交换 燃料电池 抗反极 阳极 pt wo base sub | ||
1.一种质子交换膜燃料电池抗反极催化剂的制备方法,其特征在于,所述抗反极催化剂以Pt为活性组分,以Mn掺杂的WO3为载体,其中,Mn也作为反极过程中水电解活性组分;
所述载体的制备方法为水热法,所述负载活性组分Pt的方法为多元醇回流法;所述催化剂制备方法包括如下步骤:
①:载体的制备
步骤一:称取钨前驱体、锰前驱体和氯化钠溶解于去离子水中,然后搅拌直至形成白色乳液,得到溶液1;
步骤二:在所述溶液1中滴加盐酸溶液,直至溶液pH达到1~2,同时搅拌至溶液变为澄清,得到溶液2;
步骤三:将溶液2进行水热反应,反应温度为180~200℃,反应时间为1~6h,然后自然冷却,将反应产物用水离心洗涤,真空干燥,得到预合成的催化剂载体;
步骤四:将所述预合成的催化剂载体进行退火,冷却后研磨,得到所述催化剂载体;
②:催化剂Pt/WO3-Mn的制备
步骤五:将步骤四制备的催化剂载体超声分散于乙二醇溶液中,通入氮气进行除氧,加入Pt前驱体,搅拌,搅拌温度为130~160℃,搅拌时间为2~6h,将搅拌后的产物用水离心洗涤,真空干燥,得到所述抗反极催化剂。
2.根据权利要求1所述的抗反极催化剂的制备方法,其特征在于,所述Mn和WO3的质量比重为0.01~0.5,所述Pt与WO3-Mn的质量比重为0.1~0.5。
3.根据权利要求1所述的抗反极催化剂的制备方法,其特征在于,所述WO3-Mn催化剂载体的形貌为棒状,直径为50~100nm。
4.根据权利要求1所述的抗反极催化剂的制备方法,其特征在于,所述钨前驱体为钨酸钠、钨酸、六氯化钨中的一种;所述锰前驱体为硫酸锰、乙酸锰、乙酰丙酮锰中的一种;所述铂前驱体为氯铂酸、亚氯铂酸钾、乙酰丙酮铂中的一种。
5.根据权利要求1所述的抗反极催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤三中,水热反应于装有特氟龙内衬的高压釜中进行;所述步骤四中,退火温度为300~500℃,退火时间为1~6h。
6.一种燃料电池抗反极阳极催化层,其特征在于,所述阳极催化层包括权利要求1所述的制备方法所制备的抗反极催化剂。
7.一种权利要求6所述的燃料电池抗反极阳极催化层在燃料电池中的应用。
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