一种直接甲醇燃料电池阴极非贵金属催化剂的制备方法技术

一种直接甲醇燃料电池阴极非贵金属催化剂及其制备方法属于燃料电池催化剂领域。现有的催化剂一般为贵金属，价格比较贵且易中毒。该催化剂活性组分为过渡金属氮化物，载体为Ｖｕｌｃａｎ　　ＸＣ－７２活性碳粉，其中活性组分中过渡金属氮化物的质量百分含量为１－６％。该方法为将过渡金属大环化合物、ＶｕｌｃａｎＸＣ－７２活性碳粉溶于有机溶剂中，超声３０－６０分钟；在溶剂中过渡金属大环化合物与Ｖｕｌｃａｎ　　ＸＣ－７２活性碳粉的质量比为１∶９－１∶１；常温下搅拌蒸干，６０－８０℃干燥，得到粉末，装入密闭容器，通入氨气，氨气的流量为０．５－３ｌ／ｍｉｎ，控制热处理的温度为６００－１０００℃，热处理时间为０．５－１０ｈ，自然降温得到催化剂。碳载铂催化剂的面积比活性为１．５ｍＡ／ｃｍ↑［２］；本发明专利技术的碳载氮化物催化剂，则达到了３．１ｍＡ／ｃｍ↑［２］，相当与前者的２倍。该方法流程简单，过程易于控制。

【技术实现步骤摘要】
一种直接甲醇燃料电池阴极非贵金属催化剂及其制备方法
本专利技术属于燃料电池催化剂领域。
技术介绍
直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种，以固体聚合物膜为电解质，使用液体或气体甲醇作为燃料。它是燃料电池的一种，具有燃料电池的诸多优点：没有污染，安静高效、有利于环境保护。另外还具有不需要中间重整或转化装置，重量轻体积小，电池设计和操作简单化。由于上述诸多优点，特别适合用于各种用途的可移动电源，如移动电话，笔记本电脑和电动车电源等。在直接甲醇燃料电池中，Pt/C催化剂常被用作阴极氧还原电催化剂，是人们研究最多的一种燃料电池催化剂。由于贵金属Pt相对较少，价格比较贵，限制了其实际应用和完全商业化，必须研制开发一种含少量或不含贵金属的氧还原电催化剂。其中碳载金属卟啉化合物热处理在这方面应用取得较大的进展，具有很好的催化活性和稳定性，并且有抗甲醇性能，有希望成为取代贵金属的催化剂。目前在直接甲醇燃料电池的性能与商业化要求有较大差距的问题还有一个就是阳极的甲醇透过质子交换膜到达阴极，并会在常用的碳载铂阴极上发生氧化，使催化剂中毒，这不仅使甲醇得不到充分的应用，而且严重影响电池的性能。20世本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接甲醇燃料电池阴极非贵金属催化剂，其特征在于，活性组分为过渡金属氮化物，载体为ＶｕｌｃａｎＸＣ－７２活性碳粉，其中活性组分中过渡金属氮化物的质量百分含量为１－６％。

【技术特征摘要】
1.一种直接甲醇燃料电池阴极非贵金属催化剂，其特征在于，活性组分为过渡金属氮化物，载体为Vulcan XC-72活性碳粉，其中活性组分中过渡金属氮化物的质量百分含量为1-6％。2.一种直接甲醇燃料电池阴极非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将过渡金属大环化合物、Vulcan XC-72活性碳粉溶于有机溶剂中，超声30-60分钟；其中过渡金属大环化合物为以钼、钴、镍、铁、锰为中央金属离子的单核卟啉及其衍生物之一；有机溶剂为四氢呋喃、乙醇、丙酮、异丙醇、N-N二甲基甲酰胺、N-N二甲基乙酰胺、二甲亚砜、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、吡啶或乙醚之一；在溶剂中过渡金属大环化合物与Vulcan X...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏定国，刘淑珍，邱文革，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]