一种高效低铂膜电极上催化剂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及新能源材料与在燃料电池汽车的应用领域，特别涉及一种高效低铂膜电极上催化剂层的制备方法。所述催化剂层包括核壳纳米贵金属合金催化剂和表面功能化的导电碳黑，所述表面功能化的导电碳黑与所述核壳纳米贵金属合金催化剂的质量比为0.01‑1％，所述核壳纳米贵金属合金催化剂为聚酰胺‑胺树形分子包裹的核壳纳米贵金属合金催化剂。与现有技术相比，本发明专利技术的催化剂层以结构可控的、高效的核壳Pt合金纳米电催化剂作为催化剂层活性组分，通过与之共价交联的导电纳米碳粒子，制备出高效、低含量的铂催化膜电极。

【技术实现步骤摘要】
一种高效低铂膜电极上催化剂层的制备方法
本专利技术涉及新能源材料及在燃料电池汽车的应用领域，特别涉及一种高效低铂膜电极上催化剂层的制备方法。
技术介绍
燃料电池是一种不经过燃烧过程直接将化学能转化为电能的发电装置，电化学反应发生在两边的电极上，涂覆在电极上电催化剂被用来促进发生在阳极的燃料的电化学氧化反应和发生在阴极的氧的还原反应。在众多的燃料电池中，质子交换膜(PEM)燃料电池(Proton-Exchange-MembraneFuelCell，PEMFC)由于其高功率密度、启动速度快，操作温度低，以及环境友好等特性，最近受到了市场广泛关注。它的能量密度高、启动速度快、低温稳定运行、操作温度低以及环境友好等特点，决定了它非常适合作为电动汽车动力源、便携式小型电源以及水下动力系统电源等。因此，自上世纪九十年代以来，受到各国政府和能源、汽车、家电和军工等各方面的广泛关注，技术发展迅速。膜电极组件(MEA)是质子交换膜燃料电池的主要零部件，它包括五层结构，中心层是质子交换膜，在其两侧是两层被膜分离的催化剂层，构成阴、阳两极的催化膜电极，在燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜电极催化剂层，其特征在于，包括表面功能化的导电碳黑和组分A；/n所述表面功能化的导电碳黑与所述组分A的质量比为0.01-1％；/n所述组分A包括聚酰胺-胺树形分子、内核金属部和外壳金属部；/n所述内核金属部和外壳金属部构成核壳结构合金，所述核壳结构合金包裹在所述聚酰胺-胺树形分子中。/n

【技术特征摘要】
1.一种膜电极催化剂层，其特征在于，包括表面功能化的导电碳黑和组分A；
所述表面功能化的导电碳黑与所述组分A的质量比为0.01-1％；
所述组分A包括聚酰胺-胺树形分子、内核金属部和外壳金属部；
所述内核金属部和外壳金属部构成核壳结构合金，所述核壳结构合金包裹在所述聚酰胺-胺树形分子中。


2.根据权利要求1所述的一种膜电极催化剂层，其特征在于，所述核壳结构合金的内核金属部包覆在所述外壳金属部内，所述内核金属部为过渡金属核或合金核，所述外壳金属部为金属Pt壳，所述合金核中的合金由贵金属和过渡金属组成。


3.根据权利要求2所述的一种膜电极催化剂层，其特征在于，所述过渡金属核中的过渡金属为Fe、Co和Ni中的任意一种。


4.根据权利要求2所述的一种膜电极催化剂层，其特征在于，所述合金核中的贵金属为Pt、Pd、Au和Rh中的任意一种。


5.一种用于制备膜电极催化剂层的浆料，其特征在于，包括组分A、表面功能化的导电碳黑、异丁醇和离子交联聚合物。


6.一种如权利要求5所述的浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、组分A的合成，表面功能化的导电碳黑制备；
S2、浆料的制备；
将所述步骤S1合成的组分A和制备的表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘征，乔红艳，陈孟杰，舒正龙，陈启章，
申请(专利权)人：中自环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51