[发明专利]一种碱性体系直接尿素燃料电池阳极催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种碱性体系直接尿素燃料电池阳极催化剂，是以聚乙烯醇-聚苯胺导电水凝胶置于可溶性镍盐与尿素的混合溶液中水热反应制备负载氢氧化镍沉淀的聚乙烯醇-聚苯胺导电水凝胶，再于惰性气氛下煅烧得到的一种单质镍和氧化镍混合纳米晶体嵌入在含氮碳基质中的复合材料；其中，所述的聚乙烯醇-聚苯胺导电水凝胶是以三氨基苯硼酸盐酸盐、苯胺和聚乙烯醇为原料，在含有引发剂过硫酸铵的水溶液体系中聚合反应得到的水凝胶。

2.权利要求1所述碱性体系直接尿素燃料电池阳极催化剂的制备方法，是在聚乙烯醇水溶液中加入三氨基苯硼酸盐酸盐的盐酸溶液和苯胺，溶解均匀后，降温至0℃滴加过硫酸铵溶液，聚合反应得到聚乙烯醇-聚苯胺导电水凝胶，置于含有可溶性镍盐和尿素的溶液中，60～120℃下水热反应，反应产物干燥后，惰性气氛下300～800℃煅烧，冷却后粉碎制成Ni/NiO-N-C复合催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是所述三氨基苯硼酸盐酸盐与苯胺的用量摩尔比为0.01～0.1:1，聚乙烯醇的用量为三氨基苯硼酸盐酸盐质量的30～600倍。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是所述聚合反应时间6～30h。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为8～12wt%。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是将所述聚乙烯醇-聚苯胺导电水凝胶置于含有0.03～0.13mol/L可溶性镍盐和0.2～0.67mol/L尿素的溶液中水热反应3～30h。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是将负载有氢氧化镍沉淀的聚乙烯醇-聚苯胺导电水凝胶冷冻干燥。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是所述煅烧时间1～5h。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是以1～5℃/min的速率将所述负载氢氧化镍沉淀的聚乙烯醇-聚苯胺导电水凝胶从室温升温至300～800℃进行煅烧。

10.一种碱性体系直接尿素燃料电池阳极，在所述阳极上涂覆有权利要求1所述催化剂。