氢燃料电池用阴极催化剂活性材料、制备方法及催化剂技术

本发明专利技术提供了一种氢燃料电池用阴极催化剂活性材料，由Pt、Ni、Ga和Re金属元素形成的一维PtNiGaRe四元合金纳米线；并提供了在碳上负载一维PtNiGaRe四元合金纳米线可得到氢燃料电池用阴极催化剂。也提供了一种四元合金纳米线的制备方法，将含Pt的盐、含Ni的盐、含Ga的盐、高铼酸盐和含有十六烷基三甲基分子链的季铵盐分散在油胺中，超声形成均匀体系，再向其中加入W(CO)

【技术实现步骤摘要】
氢燃料电池用阴极催化剂活性材料、制备方法及催化剂
本专利技术涉及一种用于氢燃料电池的材料及制备方法，特别涉及一种氢燃料电池用阴极催化剂活性材料、制备方法及催化剂。
技术介绍
氢燃料电池具有高能量转换率和零排放等独特的技术优势，已被公认为是一种极为有前途的清洁能源转换技术。尽管氢燃料电池具有广阔的应用前景，但需要在阴极上负载大量的贵金属Pt以改善缓慢的氧还原反应(ORR)的反应动力学以及在实际应用中的耐久性问题，其大规模商业化应用依然受到限制。因此，如何降低Pt的载量并同时提高催化剂的催化活性和稳定性，是目前研究的焦点之一。针对上述问题，研究人员主要从两方面对催化剂进行优化：1)通过减小材料尺寸，构建特定的核壳结构及中孔结构，提高催化剂的活性位点；2)或者调整Pt基催化剂的结构进而改变与碳载体接触的表面积，从而提高催化剂的耐久性来减低成本。一维超薄Pt纳米线由于其独特的结构优势，能够提高Pt原子的利用率，从而提高氧还原的催化活性。同时，一维纳米线结构能够增大与碳载体接触的表面积，加强了材料与碳载体之间的相互作用，从而大大提高催化剂的稳定性。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池用阴极催化剂活性材料，其特征在于：由Pt、Ni、Ga和Re金属元素形成的一维PtNiGaRe四元合金纳米线，合金纳米线长度为50～100nm，直径为0.8～1.2nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池用阴极催化剂活性材料，其特征在于：由Pt、Ni、Ga和Re金属元素形成的一维PtNiGaRe四元合金纳米线，合金纳米线长度为50～100nm，直径为0.8～1.2nm。


2.如权利要求1所述的氢燃料电池用阴极催化剂活性材料，其特征在于：材料中Pt、Ni、Ga和Re的原子比为(2.80～3.63):1.00:(0.06～0.25):(0.07～0.20)。


3.一种氢燃料电池用阴极催化剂，其特征在于：在碳上负载如权利要求1或2所述的一维PtNiGaRe四元合金纳米线。


4.如权利要求3所述的氢燃料电池用阴极催化剂，其特征在于：其旋转圆盘测试的半波电位较活性碳负载金属Pt的催化剂的半波电位向正偏移76mV。


5.如权利要求3所述的氢燃料电池用阴极催化剂，其特征在于：其膜电极组装测试的稳定性在恒电位运行100小时几乎没有衰减。


6.一种制备权利要求1或2所述的氢燃料电池用阴极催化剂活性材料的方法，其特征在于：将可溶于醇类的含Pt的盐、可溶于醇类的含Ni的盐、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宏文，高磊，王雨，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43