具有高稳定性和气体传输特性的笼状纳米颗粒电催化剂制造技术

技术编号:13426244 阅读:48 留言:0更新日期:2016-07-29 14:20
形成用于燃料电池应用的笼状电催化剂颗粒的方法,其包括形成在含铂颗粒的表面上具有多孔SiO2壳的改性颗粒的步骤。对该改性颗粒施以酸处理或电化学氧化以去除一部分的含铂颗粒,由此生成笼状电催化剂颗粒,其具有在含铂颗粒与它们的SiO2壳之间的间隙。

【技术实现步骤摘要】
具有高稳定性和气体传输特性的笼状纳米颗粒电催化剂相关申请的交叉引用本申请要求2015年1月15日提交的美国临时申请序列No.62/103832的权益,由此通过引用将其公开内容以其全文并入本文。
在至少一个实施方案中,本专利技术涉及燃料电池催化剂层。
技术介绍
燃料电池在许多应用中用作电源。特别是,燃料电池计划用于汽车以代替内燃机。常用的燃料电池设计采用固体聚合物电解质(“SPE”)膜或质子交换膜(“PEM”),以在阳极与阴极之间提供离子传输。在质子交换膜型燃料电池中,将氢气作为燃料供给至阳极,并且将氧气作为氧化剂供给至阴极。该氧气可以是纯态(O2)或空气(O2和N2的混合物)的形式。PEM燃料电池通常具有膜电极组件(“MEA”),其中固体聚合物膜在一面上具有阳极催化剂,在另一面上具有阴极催化剂。典型PEM燃料电池的阳极层和阴极层由多孔导电材料(例如织造石墨(wovengraphite)、石墨化片材或碳纸)形成,以使燃料能够在面向燃料供给电极的膜的表面上分散。每个电极具有负载在碳颗粒上的细微分散的催化剂颗粒(例如,铂颗粒),以促进氢气在阳极的氧化和氧气在阴极的还原。质子从阳极通过离子传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种笼状电催化剂颗粒,其包含:限定了中心空腔的金属氧化物壳,所述金属氧化物壳具有小于100纳米的平均直径;设置在所述空腔内的含铂族金属颗粒。

【技术特征摘要】
2015.01.15 US 62/103832;2016.01.08 US 14/9911671.形成用于燃料电池催化剂层的笼状电催化剂颗粒的方法,所述方法包括:a)使含铂族金属颗粒与吸收溶液反应,所述吸收溶液包含具有式1的化合物和具有式2的化合物:其中:X1和X2各自独立地为SH或NH2;R1各自独立地为C1-6烷基;M是可以形成金属氧化物的金属;Y是不与具有式1的化合物反应的部分;n是表示与M连接的OR1基团的数量的整数;R2、R3各自独立地为C1-6亚烷基;b)使具有式1的化合物中的M水解以形成在含铂族金属颗粒的表面上具有多孔金属氧化物壳的改性颗粒;和c)对所述改性颗粒施以酸处理或电化学氧化以去除一部分的含铂族金属颗粒,由此生成具有在含铂族金属颗粒与其金属氧化物壳之间的间隙的笼状电催化剂颗粒。2....

【专利技术属性】
技术研发人员:A·孔卡南
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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