一种碳载铂锌纳米合金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碳载铂锌纳米合金催化剂及其制备方法和应用，所述制备方法包括：（1）将碳载体、铂化合物和锌化合物在分散液中混合和干燥，然后在还原性气氛中300~500℃还原，得到催化剂前驱体；（2）将步骤（1）所述催化剂前驱体进行电化学去合金化，得到所述碳载铂锌纳米合金催化剂。本发明专利技术将碳载体、铂化合物和锌化合物混合，在特定的温度下还原后进行去合金化，制备表面富铂的碳载铂锌纳米合金催化剂，制备方法简单，减少了铂的用量，制备得到的碳载铂锌纳米合金催化剂粒径小、分散性好、氧还原性能强、催化活性优异、稳定性良好，使用所述碳载铂锌纳米合金催化剂制备的铝空气电池具有较高的功率密度和良好的稳定性。有较高的功率密度和良好的稳定性。有较高的功率密度和良好的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种碳载铂锌纳米合金催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于新能源
，涉及一种金属空气电池用阴极氧还原催化剂，具体涉及一种碳载铂锌纳米合金催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]铝空气电池作为一种能源储存装置，具有能量密度高、制造成本低、容量大、放电电压稳定等优点，在新能源汽车和应急电源等领域具有巨大发展潜力。铝空气电池的一个研究重点是获得高效且价格低廉的氧还原催化剂。目前最为常用的铂系催化剂在电化学反应过程中具有很高的活性和稳定性，但是由于铂的资源有限和成本太高，降低铂基催化剂的铂负载量很有必要。
[0003]目前国内外降低铂基催化剂中铂负载量的方法主要为合金化，即将铂与过渡金属合金化，优化催化剂的催化性能和降低成本，得到催化活性要比纯铂纳米粒子高很多的催化剂。
[0004]CN103035930A公开了一种用于锂空气电池的双功能催化剂，其以具有催化氧析出功能的金属氧化物为载体，再负载具有催化氧还原功能的贵金属为活性组分，解决了现有催化剂功能单一的问题，提高了电池的性能。CN102593472B公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳载铂锌纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：（1）将碳载体、铂化合物和锌化合物在分散液中混合后干燥，然后在还原性气氛中300~500℃还原，得到催化剂前驱体；（2）将步骤（1）所述催化剂前驱体进行电化学去合金化，得到所述碳载铂锌纳米合金催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述铂化合物和锌化合物的摩尔比为1:(0.1~2)；所述铂化合物中的铂和碳载体的质量比为1:(2.5~100)；所述碳载体与分散液的质量体积比为1:(0.1~2)mg/mL。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述碳载体包括VXC
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72型炭黑、石墨烯、碳纳米管或科琴黑中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述混合按照下述方式进行：将碳载体加入到分散液中，超声分散均匀后加入铂化合物和锌化合物，再次进行超声分散。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述还原的温度为350~450℃；步骤（1）所述还原的时间为1~6h；步骤（1）所述还原性气氛中的气体为氢气和氩气，所述氢气和氩气的体积比为1:(1~20)。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述电化学去合金化按照下述方式进行：将步骤（1）所述催化剂前...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡超权，蒋志成，许雪冰，邵明远，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：