一种改性抗反极催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种改性抗反极催化剂及其制备方法与应用。所述改性抗反极催化剂包括抗反极催化剂和表面包覆物，所述表面包覆物包括聚四氟乙烯和/或聚四氟乙烯的共聚物；所述改性抗反极催化剂的形状为纳米纤维状。本发明专利技术通过表面包覆聚四氟乙烯或其共聚物得到的改性抗反极催化剂，提高了抗反极催化剂分散的稳定性，降低了水分解电位，同时提高了催化剂效率，提高了抗反极催化剂水电解性能。提高了抗反极催化剂水电解性能。

【技术实现步骤摘要】
一种改性抗反极催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于燃料电池
，涉及一种改性抗反极催化剂，尤其涉及一种改性抗反极催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]氢燃料电池，利用氢气和氧气发生反应，将化学能直接转化为电能。由于质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、功率密度大、应用成熟等特点，在汽车上得到广泛应用。目前商用车燃料电池寿命为10000
‑
15000h，还达不到与内燃机相媲美的寿命要求，因此提升寿命是商用车燃料电池推广应用的最重要问题之一。
[0003]但燃料电池汽车在实际运行过程中的供排气故障、恶劣工况、操作失误、低温冷启动、流场问题等引起的阳极欠气是加速燃料电池衰减的重要因素，燃料电池阳极缺氢时，阳极无法进行HOR反应以提供质子和电子，电堆中串联的其他单电池会提供能量对氢饥饿的单电池进行电容性充电，阳极电位升高，阴极电位保持不变，单电池电压反转，单电池的电压为负，即发生所谓的“反极”。此时为了维持电荷平衡，在阳极高电位下，发生水解而生成质子和电子，一段时间后，水电解反应无法维持电荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性抗反极催化剂，其特征在于，所述改性抗反极催化剂包括抗反极催化剂和表面包覆物，所述表面包覆物包括聚四氟乙烯和/或聚四氟乙烯的共聚物；所述改性抗反极催化剂的形状为纳米纤维状。2.根据权利要求1所述的改性抗反极催化剂，其特征在于，所述抗反极催化剂包括金属单质、金属氧化物或碳负载金属中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述金属包括铱和/或钌；优选地，所述聚四氟乙烯的共聚物包括聚全氟乙丙烯。3.根据权利要求1或2所述的改性抗反极催化剂，其特征在于，所述改性抗反极催化剂的直径为10
‑
25nm；优选地，所述改性抗反极催化剂表面的比表面积为240
‑
500m2/g。4.一种根据权利要求1
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3任一项所述的改性抗反极催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合表面包覆物、助纺剂和抗反极催化剂分散液，得到前驱体溶液；(2)对步骤(1)所得前驱体溶液静电纺丝，得到前驱体纤维；(3)加热步骤(2)所得前驱体纤维，得到所述改性抗反极催化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述抗反极催化剂分散液的制备方法包括混合抗反极催化剂与溶剂后进行分散；优选地，所述分散的方法包括功率为300
‑
1000W的超声分散10
‑
30min，转速为8000
‑
30000rmp的剪切分散10
‑
20min以及压强为10000～30000psi的高压微射流循环10
‑
30次；优选地，所述溶剂包括水、氯仿、无水乙醇、异丙醇或N,N
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二甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述助纺剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸或聚乙烯醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述抗反极催化剂、助纺剂、表面包覆物和溶剂的质量比为1:(12
‑
24):(6
‑
15):(136
‑
168)。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述静电纺丝的电压为18
‑
25kV；优选地，步骤(2)所述静电纺丝的速度为0.3
‑
1.2mL/h；优...

【专利技术属性】
技术研发人员：于力娜，唐柳，朱雅男，张克金，张中天，高梦阳，马亮，王晶晶，刘晓雪，苗梓航，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：