铂钴合金催化剂的制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种铂钴合金催化剂的制备方法，包括步骤：制备十六烷基三甲基溴化铵澄清液；铂化合物、过渡金属钴盐和二甲基咪唑分散液；将上述分散液按顺序滴加到十六烷基三甲基溴化铵澄清溶液中，搅拌，加入炭黑、科琴黑、卡博特黑或碳纳米管浆液继续搅拌得到混合液Ⅰ后离心、真空干燥、研磨，得到中间体粉末后在还原/惰性气氛下采用不同的温度分段煅烧，得到有序低铂钴合金催化剂粉末，再酸洗、抽滤、真空干燥、研磨后得到可用于燃料电池的催化剂产品。本发明专利技术制备的铂钴合金催化剂，可作为阴极氧还原催化剂应用于质子交换膜燃料电池，提高了燃料电池阴极ORR催化剂中贵金属Pt的利用率及催化活性、耐久性，可降低燃料电池的制造成本和使用成本。本和使用成本。本和使用成本。

【技术实现步骤摘要】
铂钴合金催化剂的制备方法和应用


[0001]本专利技术属于新能源材料
，具体涉及一种用于燃料电池的铂合金催化剂的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着化石燃料的大量使用，环境污染和气候变化的日益严峻，开发绿色、高效的可再生能源和新型能源的储存转换装置迫在眉睫。燃料电池被认为是继蒸汽机和内燃机之后的第三代能源动力系统，对解决能源紧缺和环境污染这两大难题具有重要意义。质子交换膜燃料电池是其中一种绿色燃料电池，在原理上相当于水电解的“逆”装置。其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜作为电解质。工作时相当于直流电源，其阳极即电源负极，阴极为电源正极。质子交换膜燃料电池具有能量转换效率高、零排放、结构简单、可靠性高、安全性佳和噪音低等优点使其成为替代内燃机作为汽车动力电源的最佳装置。
[0003]然而，质子交换膜燃料电池阴极缓慢的氧还原反应(ORR)严重阻碍了燃料电池的实际应用，因此需要催化剂来改善反应动力学。铂基材料在实际应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：S1 将十六烷基三甲基溴化铵溶于去离子水中搅拌处理，制得澄清溶液；S2 将铂化合物、过渡金属钴盐、二甲基咪唑分别溶解于去离子水中，超声分散得到铂化合物分散液、过渡金属钴盐分散液和二甲基咪唑分散液；S3 将所述铂化合物分散液、所述过渡金属钴盐分散液和所述二甲基咪唑分散液按顺序逐滴加入到所述十六烷基三甲基溴化铵澄清溶液中， 控制滴加速度，搅拌后加入炭黑、科琴黑、卡博特黑或碳纳米管浆液继续搅拌得到混合液Ⅰ；S4 将所述混合液Ⅰ离心、真空干燥、研磨后收集得到中间体粉末；S5 将所述中间体粉末在还原/惰性气氛下采用不同的温度分段煅烧，得到有序低铂钴合金催化剂粉末；S6 将S5步骤得到的所述催化剂粉末酸洗、抽滤、真空干燥、研磨后得到可用于燃料电池的催化剂产品。2.如权利要求1所述的铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述S2步骤中的所述铂化合物为六水合氯铂酸钠、氯铂酸或氯铂酸钾。3.如权利要求1所述的铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述S2步骤中的所述过渡金属钴盐为六水合硝酸钴、六水氯化钴或四水乙酸钴。4.如权利要求1
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3任一项所述的铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述S2步骤中，所述过渡金属钴盐与所述二甲基咪唑之间的摩尔比为1:20～1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：符冬菊，胡照，韩培刚，于肖，曾绍忠，周伟，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：