一种磷酸亚铁锂负载铂氧还原电催化剂及其制备方法技术

一种磷酸亚铁锂负载铂氧还原电催化剂，其特征在于，磷酸亚铁锂载体呈蝴蝶结状，由厚度为30‑60 nm且径向为4‑10μm薄片构成；铂颗粒均匀地负载在磷酸亚铁锂纳米片上，铂纳米颗粒大小为1‑3 nm，其负载质量百分数为3‑10%。该电催化剂的制备方法为：利用溶剂热的方法制备蝴蝶结状磷酸亚铁锂，再利用乙二醇还原氯铂酸，将铂纳米颗粒均匀负载在磷酸亚铁锂纳米片上。优点在于提出了一种新型负载铂的高效催化载体，降低铂的负载量，提高铂的利用效率，同时制备工艺简单、成本低。

Lithium iron phosphate supported platinum oxygen reduction electro catalyst and preparation method thereof

A lithium iron phosphate supported platinum electrocatalysts for oxygen reduction, which is characterized in that the lithium iron phosphate carrier is bow shaped, the thickness of 30 nm and 60 4 radial 10 m thin slice; platinum particles supported on lithium iron phosphate nanosheets, Pt nanoparticles with particle size of 1 3 nm, the load mass percentage is 3 10%. The preparation method of the catalyst is that the butterfly shaped lithium iron phosphate is prepared by solvent heat, and the platinum nanoparticles are uniformly loaded on the lithium iron phosphate nanometer film by using ethylene glycol reducing platinum acid. The utility model has the advantages that an efficient catalytic carrier for loading platinum is put forward, and the loading capacity of platinum is reduced, and the utilization efficiency of platinum is improved, and the preparation process is simple and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸亚铁锂负载铂氧还原电催化剂及其制备方法
本专利技术属于燃料电池电催化剂及其制备
，特别是涉及一种磷酸亚铁锂负载铂纳米粒子氧还原电催化剂及其制备方法。
技术介绍
燃料电池由于其高能量转换效率、高比能量和比功率以及环境友好等优点引起了研究者的广泛关注，作为有效的清洁能源有望广泛用于电动车辆和便携电子设备。但是发生在阴极的氧还原反应，是四电子转移过程，缓慢动力学严重的限制了燃料电池的商业化进程。目前，氧还原反应最有效的催化剂是碳负载铂催化剂，但是由于铂在自然界资源稀缺和价格昂贵，从而限制了其大规模的使用。因此，开发新的载体，降低铂的负载量，同时保持较好的氧还原的催化活性成为当下研究的一个方向。在文献（1）Chem.Commun.,49(2013),10112中，Xie等人制备出新型Ti3AlC2纳米片载体，铂（Pt）负载后可得Pt/Ti3C2X2（X=OH,F）催化剂（Pt负载量为40wt.%），由于Ti3C2X2（X=OH,F）具有较好的耐腐蚀性，该催化剂在0.1MHClO4溶液中表现出较高的稳定性，但其催化性能与Pt负载量为40wt.%的商业JM-Pt/C催化剂相当，说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸亚铁锂负载铂氧还原电催化剂，其特征在于，磷酸亚铁锂载体呈蝴蝶结状，由厚度为30‑60纳米且径向为4‑10微米的纳米薄片构成；铂颗粒均匀地负载在磷酸亚铁锂纳米片上，铂纳米颗粒大小为1‑3纳米，其负载质量百分数为3‑10%。

【技术特征摘要】
1.一种磷酸亚铁锂负载铂氧还原电催化剂，其特征在于，磷酸亚铁锂载体呈蝴蝶结状，由厚度为30-60纳米且径向为4-10微米的纳米薄片构成；铂颗粒均匀地负载在磷酸亚铁锂纳米片上，铂纳米颗粒大小为1-3纳米，其负载质量百分数为3-10%。2.一种权利要求1所述的磷酸亚铁锂负载铂氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将Li+的可溶性盐、Fe2+的可溶性盐、尿素、乙二醇混合，在惰性气氛保护下将上述固液混合物在35-50oC水浴搅拌2-4小时得到混合溶液；将混合溶液转入高压反应釜中，在140-180oC反应16-20小时；将反应后的悬浊液在7000-9000转/分钟的转速下离心分离，用去离子水洗涤沉积物，然后将其在50-80oC真空干燥4-8小时，即可得到蝴蝶结状磷酸亚铁锂；(2)配制浓度为10g/L的氯铂酸溶液，在惰性气氛下，将氯铂酸溶液和(1)中的蝴蝶结状的磷酸亚铁锂，其中乙二醇的用量为氯铂酸的5-10倍，溶解于用0.1mol/LNaOH调节溶液为pH=10的乙二醇，在120-140oC油浴中回流3-5小时...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文胜，许娜，姜俏，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11