[发明专利]一种铂合金纳米晶催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种铂合金纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）将铂源前驱体和铁源前驱体加入油胺中均匀混合后，通过溶剂热法将所述铂源前驱体及所述铁源前驱体还原生成无序的面心立方结构铂基合金纳米晶，然后将铂基合金纳米晶负载在碳粉上以得到碳载纳米晶样品；

（2）以该碳载纳米晶样品作为原料之一制备得到锂离子电池的正极，组装成锂离子电池，并将组装成的所述锂离子电池进行充放电处理以得到正极嵌锂的锂离子电池；

（3）拆解所述锂离子电池以得到嵌锂后的正极材料，并对所述正极材料进行中低温退火处理以得到相变后的有序铂合金纳米晶催化剂，所采用退火温度为350℃~500℃。

2.如权利要求1所述的铂合金纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于：铂源前驱体和铁源前驱体分别为乙酰丙酮铂和乙酰丙酮铁。

3.如权利要求2所述的铂合金纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于：乙酰丙酮铂和乙酰丙酮铁的摩尔比为1.0~1.2；碳载纳米晶样品中的Pt质量含量为10%~20%。

4.如权利要求1所述的铂合金纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将步骤（1）中制备得到的碳载纳米晶涂覆在铜箔上以作为锂离子电池的正极，并将金属锂片作为锂离子电池的负极，继而组装成完整的锂离子电池后进行充放电处理以得到正极嵌锂的锂离子电池。

5.如权利要求4所述的铂合金纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于：通过控制锂离子电池的充放电时间来控制正极材料中的嵌锂量。

6.如权利要求5所述的铂合金纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于：锂离子电池充放电处理的充放电电位窗口为大于0 V且小于等于2.8 V，充放电循环1~5圈后再进行放电处理完成正极材料的嵌锂。

7.如权利要求1所述的铂合金纳米晶催化剂的制备方法，其特征在于：将步骤（3）中得到的嵌锂后的正极材料进行超声、抽滤、真空干燥处理以得到嵌锂后的无序纳米晶材料；然后，在还原气氛下，对嵌锂后的无序纳米晶材料在350℃~500 ℃范围内进行退火处理以得到相变后的有序铂合金纳米晶催化剂。

8.一种铂合金纳米晶催化剂，其特征在于：所述催化剂是采用权利要求1-7任一项所述的铂合金纳米晶催化剂的制备方法制备而成的。

9.一种权利要求8所述的铂合金纳米晶催化剂的应用，其特征在于：所述铂合金纳米晶催化剂应用于质子交换膜燃料电池的有序金属间型阴极。