一种氢氧燃料电池阳极铱基催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种氢氧燃料电池阳极铱基催化剂的制备方法，属于燃料电池技术领域。本发明专利技术首先将铱前驱体、功能化碳载体以及柠檬酸钠均匀分散在溶剂中，搅拌一段时间后，将该混合液均匀地平铺在有机聚合物薄膜上，再水浴蒸干；最后通过在还原气氛热处理，制备出颗粒均匀分散的碳载铱基催化剂。本发明专利技术大大简化了传统铱基催化剂的制备方法，所制备的催化剂催化活性高、产量大、一致性好、粒径小、高分散，且制备工艺简单，可实现高效低成本催化剂的批量化生产，并广泛应用于氢氧燃料电池。

Preparation of iridium based catalyst for hydrogen oxygen fuel cell anode

【技术实现步骤摘要】
一种氢氧燃料电池阳极铱基催化剂的制备方法
本专利技术属于燃料电池
，特别涉及一种氢氧燃料电池阳极铱基催化剂的制备方法。
技术介绍
氢氧燃料电池是一种将氢气中的化学能直接转换为电能的装置，它具有能量密度高、功率密度高、能量转换效率高、无污染、室温快速启动等突出特点，被认为是未来电动汽车的最佳动力电池。然而，氢氧燃料电池中使用大量贵金属铂作为催化剂，导致其成本居高不下，制约了其大规模商业化推广。开发氢氧燃料电池阳极非铂催化剂，对降低燃料电池成本、实现燃料电池汽车大规模商业化具有重要意义。金属铱催化氢氧化反应具有过电位低、反应速率较高的特点，被认为是潜在的铂替代催化剂之一，备受研究者的关注。文献[Int.J.Hydrogen.Energy，2010，35：5528-5538]公开了一种通过水热还原合成IrV/C催化剂的方法，该方法首先采用120℃乙二醇溶剂热还原Ir、V前驱体，然后在200℃还原气氛退火获得IrV/C催化剂。文献[J.Phys.Chem.C，2011，115：9894-9902]报道了一种IrNi/C核壳结构催化剂的合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢氧燃料电池阳极铱基催化剂的制备方法，其具体方法步骤包括/n(1)碳载体的功能化/n取500ml圆底烧瓶，称取8克市售Vulcan XC-72碳粉，加入100～320毫升浓硝酸后，升温回流至沸腾开始计时，反应2～8h，冷却至室温，加水稀释，抽滤洗涤至pH接近7，烘干，球磨成粉末，即得到功能化Vulcan XC-72碳粉；/n其特征在于：/n(2)铱前驱体吸附在功能化碳上/n按功能化Vulcan XC-72碳粉∶铱∶柠檬酸钠的质量比1∶0.05～2∶0.1～12分别称取步骤(1)所得功能化Vulcan XC-72碳粉、铱前驱体和柠檬酸钠；先将功能化Vulcan XC-72碳粉加入去离子水...

【技术特征摘要】
1.一种氢氧燃料电池阳极铱基催化剂的制备方法，其具体方法步骤包括
(1)碳载体的功能化
取500ml圆底烧瓶，称取8克市售VulcanXC-72碳粉，加入100～320毫升浓硝酸后，升温回流至沸腾开始计时，反应2～8h，冷却至室温，加水稀释，抽滤洗涤至pH接近7，烘干，球磨成粉末，即得到功能化VulcanXC-72碳粉；
其特征在于：
(2)铱前驱体吸附在功能化碳上
按功能化VulcanXC-72碳粉∶铱∶柠檬酸钠的质量比1∶0.05～2∶0.1～12分别称取步骤(1)所得功能化VulcanXC-72碳粉、铱前驱体和柠檬酸钠；先将功能化VulcanXC-72碳粉加入去离子水中，超声分散10～60分钟，形成均匀分散的功能化VulcanXC-72碳粉混合液，其中功能化VulcanXC-72碳粉的质量浓度为3～100毫克/毫升；然后依次加入铱前驱体、柠檬酸钠，搅拌2～24小时，接着，将所得液体转移到平铺的有机聚合物薄膜上，再在50～80℃下水浴蒸干、研磨成粉；
(3)碳载铱基催化剂的制备
将上述所得的粉末在还原性气体∶惰性气体的体积比为1∶1～1∶20，气体总流量为50～200毫升/分钟的混合气氛下200～800℃热处理1～3小时，在混合气氛下自然冷却。最后将批量制备出的上述粉末分散在50～500毫升去离子水中后，超声洗涤5～30分钟，再搅拌洗涤1～4小时，接着过滤洗涤3～10次、真空干燥得到碳载铱基催化剂。


2.按照权利要求1所述的一种氢氧燃料电池阳极铱基催化剂的制备方法，其特征在于所述铱前驱体为氯铱酸、氯铱酸钠、氯亚铱酸钠的其中之一。


3.按照权利要求1所述的一种氢氧燃料电池阳极铱基催化剂的制备方法，其特征在于制备方法的步骤(2)、(3)，具体为：
(2)铱前驱体吸附在功能化碳上
按功能化VulcanXC-72碳粉∶铱∶柠檬酸钠的质量比1∶0....

【专利技术属性】
技术研发人员：陶思成，史瑞祥，谢鑫，
申请(专利权)人：深圳渝鹏新能源汽车检测研究有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44