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一种高效的碳纳米片支撑型燃料电池正极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:22059345 阅读:55 留言:0更新日期:2019-09-07 17:04
本发明专利技术公开了一种高效的碳纳米片支撑型燃料电池正极材料的制备方法和应用。该方法以BH4

An Efficient Carbon Nanosheet Supported Fuel Cell Cathode Material and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种高效的碳纳米片支撑型燃料电池正极材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及燃料电池正极中的氧还原反应
,尤其涉及过渡金属纳米颗粒负载的碳纳米片支撑型材料的制备方法及其应用。
技术介绍
氧还原反应被认为是涉及到O2的能源转换器件如燃料电池正极反应中最为重要的反应。然而由于该反应涉及的是4电子转移过程的反应,因此缓慢的反应动力学和较高的过电势严重的阻碍了能源反应器件的发展。贵金属Pt作为性能最佳的氧还原反应催化剂因其价格高昂以及较差的稳定性等问题而限制了它的大规模应用。因此,为了提升这些能源转换器的能源转换效率,核心问题就是开发一种可替代这些贵金属材料并且在稳定性上表现更为优异的非贵金属催化剂。作为在氧还原反应中被广泛研究的催化剂,过渡金属纳米颗粒备受科研工作者的关注。但是,它们的制备过程中容易发生团聚以及在反应中如果直接暴露于碱性电解液中容易氧化等问题而导致其不能够直接的被用于这些反应。所以,将这些纳米颗粒均匀的分布于导电支撑层上在很大程度上解决了这个问题。目前,碳材料如石墨烯和碳纳米片,由于其良好的导电性、较好的稳定性以及较高的表面积而被认为是一种极具潜力的导电支撑层。另外,通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的碳纳米片支撑型燃料电池正极材料的制备方法,其特征在于如下步骤:1)在0℃和惰性气体保护的情况下,将含BH4

【技术特征摘要】
1.一种高效的碳纳米片支撑型燃料电池正极材料的制备方法,其特征在于如下步骤:1)在0℃和惰性气体保护的情况下,将含BH4-溶液逐滴加入到Co2+离子溶液中进行反应;反应在搅拌下进行,所得产物经洗涤、干燥,得到无定形Co-B纳米片结构;2)将金属酞菁和步骤1)得到的无定形Co-B纳米片结构在乙醇中混合,搅拌24h以上,所得产物经洗涤、干燥,得到Co-B和金属酞菁的混合物;3)将得到的Co-B和金属酞菁的混合物置于CVD石英管的中间位置;在惰性气体保护下,开启升温程序,升温速率小于2℃/min,温度达到800℃后在该温度下保持2h,待CVD降温至室温后,即得到这种碳纳米片支撑型燃料电池正极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述的步骤1)中,在将含BH4-溶液逐滴加入到Co2+离子溶液之前,需先将Co2+离子溶液在0℃和惰性气体保护的条件下持续搅拌30min以上,使得Co2+可以均匀的分散于溶液中。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于所述的步骤1)中,所述的含BH4-...

【专利技术属性】
技术研发人员:张兴旺余春林雷乐成
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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