一种燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂及其制备方法，属于电化学技术领域；由载体和活性组分构成，其元素质量百分比组成为：载体碳60％～80％，铂10％～20％，铜7％‑10％，镍3％‑10％，其中的铂、铜、镍形成有序金属间化合物。与传统的Pt/C相比，本发明专利技术制备的结构有序化催化剂具有铂载量低的优点，并且利用金属间的协同作用提高催化剂活性和耐久性。本发明专利技术为制备具有良好电催化性能的燃料电池催化剂提供了新的设计策略，为后续三元有序催化剂系统的开发奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂及其制备方法，所制备的催化剂为一种碳载原子排布有序铂铜镍催化剂(PtCuNi/C)，属于电化学
技术背景氧气还原反应(ORR)的缓慢动力学一直是发展可持续电化学能量转换技术(尤其是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的持久障碍。对于质子交换膜燃料电池(PEMFC)来讲，Pt/C催化剂是迄今为止最先进的催化剂。然而，铂(Pt)的高成本以及在酸性环境中铂(Pt)纳米颗粒的溶解表现出不令人满意的活性和耐久性，是质子交换膜燃料电池(PEMFC)商业化的最大障碍。为此，研究人员已经投入了大量的研究工作来开发具有低铂(Pt)含量，增强的活性和高稳定性的铂(Pt)基氧气还原反应(ORR)电催化剂。一种有效的策略是将铂(Pt)与3d过渡原子(例如Fe、Co、Ni、Cu)混合以形成PtM合金纳米颗粒。但是，过渡金属M原子在酸性环境下会快速浸出，从而导致电池性能显着下降。为了解决这个限制，化学有序结构的催化剂是一种良好的解决策略。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂，其特征在于：由载体和活性组分构成，其元素质量百分比组成为：载体碳60％～80％，铂10％～20％，铜7％-10％，镍3％-10％，其中的铂、铜、镍形成有序金属间化合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂，其特征在于：由载体和活性组分构成，其元素质量百分比组成为：载体碳60％～80％，铂10％～20％，铜7％-10％，镍3％-10％，其中的铂、铜、镍形成有序金属间化合物。


2.根据权利要求1所述的燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂，其特征在于：所述的碳粉为XC-72导电碳黑。


3.根据权利要求1所述的燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂，其特征在于：所述有序金属间化合物为纳米颗粒。


4.根据权利要求3所述的燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂，其特征在于：所述纳米颗粒有超晶格晶面(006)；所述纳米颗粒的粒径为3-6nm。


5.一种燃料电池用碳载有序铂铜镍催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取适量的去离子水，称量可溶性铂盐、可溶性铜盐和可溶性镍盐，经过磁力搅拌，得到均匀混合溶液；
(2)在步骤(1)得到的均匀混合溶液中，加入碳粉，超声分散至悬浮液混合均匀，得到混合浆液；混合浆液中，碳、铂离子、铜离子、镍离子的质量百分比分别为:60-80％、10-20％、7-10％、3-10％；
(3)将步骤(3)得到的混合浆液，在烘箱中干燥，然后研磨成粉末；
(4)将步骤(3)中的粉末，在氢气氩气混合气中，利用管式炉进行低温还...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红，王晓冉，于景华，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11