一种燃料电池催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种燃料电池催化剂及其制备方法和应用，本发明专利技术的燃料电池催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1、将氯铂酸和过渡金属盐以及胺类化合物溶于溶剂中，得到混合溶液；S2、将混合溶液蒸干后，研磨，得到前驱体粉末；S3、将前驱体粉末置于高温炉中中煅烧，洗涤至中性，干燥，即得燃料电池催化剂。本申请通过简单的一步法制备得到氮掺杂碳纳米管包覆的Pt‑M合金催化剂，Pt‑M合金纳米粒子被氮掺杂的碳纳米管很好的保护起来，防止了纳米粒子的团聚和外界的侵蚀；氮掺杂碳纳米管结构能提高催化剂电子传输速率，加快反应的进行，形成的中空管结构也提高了催化剂比表面积，暴露更多的活性位点，大大提升了催化剂的催化性能。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种燃料电池催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，随着化石能源的大量开采利用，造成化石能源日益枯竭，并且带来环境污染等问题。发展清洁能源能够有效的缓解环境污染和能源危机问题。质子交换膜燃料电池(protonexchangemembranefuelcells,PEMFCs)由于其采用氢气和氧气为燃料，其最终产物为水。并且氢气和氧气能够通过电解水产生，形成水循环能源。PEMFCs具有高能源转化效率、零排放、快速启动等特点受到广泛的关注，也成为发展最后迅速的新能源之一。然而，用于实际应用的质子交换膜燃料电池的商业化仍受到其电极催化剂的高成本和低稳定性的限制。催化剂是PEMFCs的核心组成部分，目前来说，质子交换膜燃料电池目前40％以上的成本来自于燃料电池电堆的铂催化剂。碳载铂催化剂(Pt/C)是质子交换膜燃料电池中最广泛使用的阳极和阴极催化剂。在各种类型的载体材料中，炭黑(VulcanXC-72)由于其高导电性和高比表面积而被广泛用于质子交换膜燃料电池中，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将氯铂酸和过渡金属盐以及胺类化合物溶于溶剂中，分散均匀后，得到混合溶液；/nS2、将混合溶液蒸干后，研磨，得到前驱体粉末；/nS3、将前驱体粉末置于高温炉中于惰性气体中煅烧，再将煅烧后的产品洗涤至中性，干燥，即得燃料电池催化剂；/n其中，所述胺类化合物包括双氰胺、三聚氰胺、尿素中的一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将氯铂酸和过渡金属盐以及胺类化合物溶于溶剂中，分散均匀后，得到混合溶液；
S2、将混合溶液蒸干后，研磨，得到前驱体粉末；
S3、将前驱体粉末置于高温炉中于惰性气体中煅烧，再将煅烧后的产品洗涤至中性，干燥，即得燃料电池催化剂；
其中，所述胺类化合物包括双氰胺、三聚氰胺、尿素中的一种。


2.如权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，S3中煅烧具体为：以1～10℃/min速率升温至300～500℃煅烧1～3h，再以1～10℃/min速率升温至600～1000℃煅烧1～6h。


3.如权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，S1中所述过渡金属盐包括镍盐、铁盐、钴盐中的一种。


4.如权利要求3所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，所述镍盐包括硝酸镍、氯化镍、醋酸镍、硫酸镍中的一种；所述铁盐包括硝酸铁、氯化铁、醋酸铁、硫酸铁中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泽惠，张权，罗芳，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42