经导电聚合物修饰并以导电陶瓷为载体的燃料电池催化剂及制备制造技术

一种以导电聚合物修饰并以导电陶瓷为载体的燃料电池催化剂及制备。其催化剂中载体导电陶瓷或贵金属催化剂微粒被导电高聚物所修饰。与传统的碳载体催化剂相比，本催化剂采用导电陶瓷作为载体，化学稳定性比较好；同时采用导电聚合物为粘结剂提高了催化剂金属颗粒与载体导电陶瓷间的结合力；此外，导电聚合物作为保护剂可阻止催化剂微粒的团聚。本催化剂的制法是：预先制备以聚合物单体作为保护剂的纳米铂或铂合金胶体，然后将其担载到导电陶瓷载体上，制得以导电聚合物修饰导电陶瓷为载体的催化剂；或是预先制备导电聚合物修饰的载体导电陶瓷，然后再在其表面负载催化剂金属颗粒。将制备的催化剂制成燃料电池芯片ＣＣＭ，具有较好的电输出性能。

【技术实现步骤摘要】
经导电聚合物修饰并以导电陶瓷为载体的燃料电池催化剂及制备                            
本专利技术涉及一种催化剂，特别是应用于燃料电池的催化剂，其特点是催化剂的导电陶瓷载体或贵金属催化剂微粒被导电聚合物所修饰。本专利技术还涉及该种催化剂的制备方法。                            
技术介绍
质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell简称PEMFC)作为一种新型的能源装置，具有工作温度低、无污染、比功率大、启动迅速等诸多优点，越来越受到人们的关注，已成为世界各国竞相研究的热点。在燃料电池中通常使用的催化剂为贵重金属铂或铂的合金。但是，铂作为一种稀缺资源，其价格十分昂贵。因此需要提高铂的利用率，降低铂的用量，以达到降低燃料电池成本的目的。目前人们普遍采用碳黑作为催化剂载体，这是因为碳黑具有较高的比表面积且具有良好的导电性和较佳的孔结构，有利于提高的金属铂的颗粒分散性。中国科学院长春应用化学研究所(CN1165092C)采用氯化铵、氯化钾等作为氯铂酸的锚定物，制得了铂颗粒在活性炭孔隙内与表面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池贵金属催化剂，其特征在于，载体为导电陶瓷，催化剂中的贵金属颗粒或导电陶瓷载体被导电聚合物所修饰。

【技术特征摘要】
1、一种燃料电池贵金属催化剂，其特征在于，载体为导电陶瓷，催化剂中的贵金属颗粒或导电陶瓷载体被导电聚合物所修饰。2、如权利要求1所述的燃料电池贵金属催化剂，其特征在于，所述的导电陶瓷载体为TiSi2、TiB2、TiC、TiO2、ZrO2、SiC、PbTiO3、Ti3SiC2、BaPbO3、LaCrO3、TiC/Si3N4或TiAl/TiB2，粒径为10～200纳米。3、如权利要求1所述的燃料电池贵金属催化剂，其特征在于，所述的导电聚合物是聚苯胺、聚砜类树脂、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚对苯撑乙烯撑、聚乙炔、聚苯、聚苯乙炔、聚环氧丙烷和聚环氧乙烷中的任一种。4、如权利要求1所述的燃料电池贵金属催化剂，其特征在于，所述的贵金属催化剂为贵金属单质或贵金属合金，贵金属合金为MxNy或MxNyOz，其中M、N、O分别为Pt、Ru、Pd、Rh、Ir、Os、Fe、Cr、Ni、Co、Mn、Cu、Ti、Sn、V、Ga和Mo中的任一金属元素，M、N、O三者互不相同，但至少有一种为贵金属铂，x、y和z分别为0～100中的自然数，且x+y＝100或x+y+z＝100；贵金属单质为Pt、Ru、Pd、Rh、Ir和Os中的任意一种。5、权利要求1所述的燃料电池贵金属催化剂的制备工艺，其特征在于，所述的导电聚合物修饰贵金属的催化剂的制备步骤为：步骤1、将导电聚合物单体溶解于醇水溶液中，加入催化剂前驱体的溶液，在N2、He或Ar保护下充分搅拌，反应过程中保持溶液的pH＝8～13，在90～100℃加热回流20～60分钟，制备出聚合物单体保护的铂或铂合金胶体，导电聚合物单体与铂的质量比为0.1～100∶1；步骤2、将步骤1制得的铂或铂合金胶体，在0～10℃加入导...

【专利技术属性】
技术研发人员：木士春，尹诗斌，陈磊，潘牧，袁润章，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]