【技术实现步骤摘要】
一种微孔碳层包裹的燃料电池催化剂及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种微孔碳层包裹的燃料电池催化剂及其制备方法和应用
。
技术介绍
[0002]质子交换膜燃料电池
(PEMFCs)
是一种将化学能转化为电能的新型清洁能源系统
。
燃料电池可通过质子交换膜拆分为阳极氢气氧化和阴极氧气还原的两个半反应，因此安全性高
。
然而由于氧还原反应
(ORR)
动力学缓慢，
PEMFCs
的性能很大程度上依赖于阴极的电催化
。
通常，将铂纳米颗粒
(Pt NPs)
均匀分散在碳材料上得到的铂碳催化剂
(Pt/C)
在商业化的
PEMFCs
对
ORR
，以及阳极的氢氧化反应具有出色的活性
。
因此在降低成本
(
降低铂负载
)
和提高功率密度
(
提高催化活性
)
的同时，确保
PEMFCs
的长期耐用性成为下一个挑战
。
然而，
Pt/C
催化剂的降解是
PEMFCs
严重失效的主要原因之一
。
特别是
PEMFCs
的恶劣操作条件，例如燃料短缺和启动
/
关闭事件，会加速催化剂降解，导致原本附着强度一般的
Pt NPs
发...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种微孔碳层包裹的燃料电池催化剂，其特征在于，采用碳化化合物和配体化合物同时对催化剂进行处理，制得所述微孔碳层包裹的燃料电池催化剂；所述配体化合物的分解温度低于碳化化合物的碳化温度，与碳化化合物的碳化温度的差值小于
400℃。2.
如权利要求1所述微孔碳层包裹的燃料电池催化剂，其特征在于，至少包括以下
(1)
～
(3)
中的一项：
(1)
所述碳化化合物包括苹果酸
、
多巴胺
、
聚多巴胺
、
油胺
、
三聚氰胺
、
聚乙烯基吡咯烷酮
、
聚吡咯
、
苯胺
、
聚苯胺
、
间苯二酚
‑
甲醛树脂
、
葡萄糖
、
蔗糖
、
单宁酸中的至少一种；
(2)
所述配体化合物包括碳酸
、
亚硫酸
、
次氯酸
、
一水合氨
、
氯化铵
、
甲酸
、
草酸
、
草酸铵
、
碳酸氢铵
、
碳酸铵
、
尿素
、
硫脲
、
缩二脲
、
甲基脲基甲酸酯中的至少一种；
(3)
所述催化剂为
Pt/C
或
Pt
‑
M/C
催化剂；其中，
M
为
Co
，
Ni
，
Mn
，
Pd
，
Sn
，
Au
，
Ag
，
Ir
，
Ru
，
Cu
，
Fe
中的至少一种，铂的负载量为
20
‑
70wt
％
。3.
如权利要求2所述微孔碳层包裹的燃料电池催化剂，其特征在于，所述催化剂中
Pt
的含量与碳化化合物
、
配体化合物的质量比为1：
(1
～
20)
：
(0.05
～
2)。4.
一种如权利要求1～3任一所述微孔碳层包裹的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
将催化剂与碳化化合物和配体化合物
、
溶剂混合，超声分散，搅拌，离心，干燥，得到粉末；
S2、
将所得的粉末进行退火处理，制得所述微孔碳层包裹的燃料电池催化剂
。5.
如权利要求4所述制备方法，其特征在于，至少包括以下
(1)
～
(7)
中的一项：
(1)
步骤
S1
中所述溶剂的加入量为催化剂
、
碳化化合物和配体化合物总质量的6～
100
倍；
(2)
步骤
S1
中所述溶剂为醇溶液或醇水溶液；
(3)
步骤
S1
【专利技术属性】
技术研发人员：何德权，赵明全，徐贝，莫善云，卢诗文，严科晶，杨云松，叶思宇，邹渝泉，唐军柯，
申请(专利权)人：鸿基创能科技广州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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