一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂及其制备方法与应用，该催化剂通过以下步骤制备而得：(1)取碳载体煅烧，得到石墨化碳载体；(2)取钴源、螯合配体、铂源分散于乙醇中，然后加入所得石墨化碳载体，经反应、洗涤、冷冻干燥、煅烧，即得目的产物。本发明专利技术通过低温湿化学法，选择合适的螯合配体与金属离子形成配合物，使PtCo合金纳米颗粒在石墨化碳载体中原位生长，然后经高温热解制备了PtCo/C合金催化剂。与现有技术相比，本发明专利技术催化剂中PtCo合金纳米颗粒在石墨化碳载体上原位生长，可大大增加催化剂的活性面积和活性位点数量，提高催化剂对于氧气的吸附和还原能力，有效增加催化剂耐久性；且制备工艺简单，可重复率高，成本较低。成本较低。成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电化学能源
，涉及一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着全球人口的增长，能源需求也快速增长，对于化石燃料的需求推动经济扩张，导致气候变化、能源短缺失衡，对环境造成了严重威胁。由于二氧化碳(CO2)浓度的急剧增加，全球环境遭到破坏，人们迫切需要寻找一种有效的能源转换装置来应对这些挑战。
[0003]质子交换膜燃料电池(PEMFCs)因其能量密度高、能量转换效率高、污染排放低至零、可靠性高而备受关注，有望为住宅、汽车和固定动力系统提供可持续的清洁能源。对于PEMFCs而言，阴极ORR是电化学转换过程的核心，ORR电催化剂的性能决定了相关器件的整体性能和效率。最近，美国能源部(DOE)对实际应用中燃料电池的Pt基催化剂的开发提出了巨大的挑战，目标达到5000h，迫切制备新型高效的燃料电池催化剂。作为一种将化学能转化为电能的有效装置，PEMFCs具有巨大的潜力，但它也有其自身的严重局限性，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂，其特征在于，该催化剂包括石墨化碳载体以及PtCo合金纳米颗粒，所述PtCo合金纳米颗粒均匀负载在石墨化碳载体中。2.根据权利要求1所述的一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂，其特征在于，所述石墨化碳载体的比表面积为50～1500m2/g，所述PtCo合金纳米颗粒的尺寸为3～5nm，所述PtCo合金纳米颗粒中Pt原子与Co原子的比例为1：1。3.如权利要求1或2所述的一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取碳载体煅烧，得到石墨化碳载体；(2)取钴源、螯合配体、铂源分散于乙醇中，然后加入所得石墨化碳载体的乙醇溶液，经反应、洗涤、冷冻干燥、煅烧，即得目的产物。4.根据权利要求3所述的一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳载体为活性炭、石墨或炭黑。5.根据权利要求3所述的一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，煅烧温度为1300～1700℃，保温时间为2～4h，升温速率为3～5℃/min；步骤(1)中，在氩气氛围下进行煅烧。6.根据权利要求3所述的一种用于车载燃料电池的PtCo/C合金阴极催化剂的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰，万克创，明平文，杨代军，张存满，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：