电催化剂、其制备以及其在燃料电池中的用途制造技术

技术编号:24364715 阅读:33 留言:0更新日期:2020-06-03 04:30
公开了由锡膜组成的组合物,该锡膜被厚度小于50nm的壳涂覆,该壳相应地由摩尔比为1∶4至3∶1的钯和锡制成。还公开了组合物作为如在燃料电池中的电催化剂的用途,特别是用于各种材料的氧化。

Electrocatalyst, its preparation and its application in fuel cell

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电催化剂、其制备以及其在燃料电池中的用途相关申请的交叉引用本申请要求2017年8月24日提交的美国临时专利申请号62/549,508的优先权的权益。上述文件的内容通过引用以其全部并入本文,如同在本文完全阐述。
本专利技术在其一些实施方式中涉及基于铂-和钯-锡的催化剂以及其在如氢氧化中的用途。
技术介绍
燃料电池通过向两个电连接的电极供应燃料和氧化剂而将化学能直接转换成电能,并从而引起燃料的电化学氧化。已经使用诸如铂催化剂和铂合金催化剂的贵金属催化剂作为燃料电池的阳极电极和阴极电极的催化剂。然而,贵金属催化剂是稀缺资源,并且将它们用于燃料电池的大规模商业生产是昂贵的。催化反应仅在颗粒的表面上发生,而颗粒的内部很少参与催化反应。因此,贵金属催化剂颗粒的每单位质量的催化活性并不总是高。具有其中核颗粒被最外层覆盖的结构的催化剂颗粒,即所谓的“核-壳结构”,可以增加贵金属催化剂的每单位质量的催化活性。具有核-壳结构的催化剂颗粒可以通过使用具有优异催化活性的材料(诸如贵金属)作为最外层来确保催化活性并降低成本。...

【技术保护点】
1.一种组合物,包括锡(Sn)膜,其中所述Sn膜被壳涂覆,其中所述壳:/n(a)包含钯(Pd)和Sn,其中Pd:Sn摩尔比相应地在1:4至3:1的范围内;和/n(b)其特征在于小于50nm的厚度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170824 US 62/549,5081.一种组合物,包括锡(Sn)膜,其中所述Sn膜被壳涂覆,其中所述壳:
(a)包含钯(Pd)和Sn,其中Pd:Sn摩尔比相应地在1:4至3:1的范围内;和
(b)其特征在于小于50nm的厚度。


2.权利要求1所述的组合物,其中所述厚度在2nm至10nm的范围内。


3.权利要求1或2中任一项所述的组合物,其中所述壳还包含铂(Pt)。


4.权利要求3所述的组合物,其中所述Pt和所述Sn相应地以2:1至1:1的摩尔比存在于所述壳中。


5.权利要求1至4中任一项所述的组合物,其中所述壳为中值晶粒尺寸在3.5nm至6nm范围内的晶体形式。


6.权利要求3至5中任一项所述的组合物,其特征在于,X射线粉末衍射在对应于选自Pt、Pd和Sn中的至少一种元素的原始氧化物的位置处没有峰。


7.权利要求1至6中任一项所述的组合物,还包括基材,其中所述Sn膜:
(a)沉积在所述基材的至少一个表面上;
(b)被所述壳涂覆。


8.权利要求7所述的组合物,其中所述基材为多种纳米颗粒(NP)的形式,其中所述多种NP的特征在于约1至约50纳米的中值尺寸。


9.权利要求7或8中任一项所述的组合物,其中所述基材是选自碳、金属氧化物、聚合物或其任意组合的材料。


10.权利要求9所述的组合物,其中所述碳选自由活性炭、石墨、碳纳米管或其任意组合。


11.权利要求1至10中任一项所述的组合物,其中所述Pd:Sn摩尔比为3:4至1:4。


12.权利要求1至11中任一项所述的组合物,其为电催化剂。


13.权利要求3至12中任一项所述的组合物,其特征在于,比活度为至少0.05mAcm-2Pt。


14.权利要求12所述的组合物,其中所述电催化剂能够在碱性介质中以约0mV之间的起始电势促进氢氧化反应(HOR)。


15.权利要求14所述的组合物,其中所述电催化剂存在于燃料电池的阳极中。


16.权利要求1至15中任一项所述的组合物,其用于选自甲醇、乙醇、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·谢克特H·特勒D·卡希亚普A·C·阿鲁拉詹
申请(专利权)人:阿里尔科技创新公司
类型:发明
国别省市:以色列;IL

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