燃料电池用催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:43871279 阅读:32 留言:0更新日期:2024-12-31 18:56
本申请涉及一种燃料电池用催化剂及其制备方法和应用。该燃料电池用催化剂包括含铈碳载体和负载在所述含铈碳载体上的合金层,所述合金层包括铂原子与非贵金属原子的合金核和包覆在所述合金核表面的铂壳。上述含铈碳载体和铂与非贵金属组成的合金层两种活性位点之间存在协同催化,能够有效提升氧还原的活性;另一方面由于核壳结构催化剂的结构优势,能够有效抑制过渡金属的溶解提高稳定性,碳载体的Ce元素存在,能够有效减少自由基对燃料电池各组件的攻击,因此该催化剂表现出较高的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及燃料电池,特别是涉及一种燃料电池用催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、质子交换膜燃料电池由于具有零污染、续驶里程长、抗低温性能优异等特点,特别在商用车重卡领域优势明显。在质子交换膜燃料电池(pemfc)的生产中,贵金属铂(pt)占据40-60%成本的重要比例。

2、商业铂碳是目前最有效的氧还原反应催化剂,但是由于其成本高和稳定性差的问题阻碍了其大规模的推广应用,且传统纳米催化剂中铂的利用率较低,只有其表面暴露在电解质中且参与电催化反应的只有表面原子。因此,亟需一种具有高效稳定性的催化剂。


技术实现思路

1、基于此,本申请提供一种活性和稳定性较高的燃料电池用催化剂及其制备方法和应用。

2、具体技术方案如下:

3、本申请的第一方面提供了一种燃料电池用催化剂,包括含铈碳载体和负载在所述含铈碳载体上的合金层,所述合金层包括铂原子与非贵金属原子的合金核和包覆在所述合金核表面的铂壳。

4、本申请催化剂包括含铈碳载体和负载在含铈碳载体上的合金层,合金层包括铂原本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池用催化剂,其特征在于,包括含铈碳载体和负载在所述含铈碳载体上的合金层,所述合金层包括铂原子与非贵金属原子的合金核和包覆在所述合金核表面的铂壳。

2.如权利要求1所述的燃料电池用催化剂,其特征在于,以所述燃料电池用催化剂的总质量为基准,所述铂的质量分数为20%~30%;

3.权利要求1所述的燃料电池用催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.如权利要求3所述的燃料电池用催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属有机骨架材料前驱体的制备方法包括:

5.如权利要求4所述的燃料电池用催化剂的制备方法,其特征在于,所述锌盐、所述铈...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池用催化剂,其特征在于,包括含铈碳载体和负载在所述含铈碳载体上的合金层,所述合金层包括铂原子与非贵金属原子的合金核和包覆在所述合金核表面的铂壳。

2.如权利要求1所述的燃料电池用催化剂,其特征在于,以所述燃料电池用催化剂的总质量为基准,所述铂的质量分数为20%~30%;

3.权利要求1所述的燃料电池用催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

4.如权利要求3所述的燃料电池用催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属有机骨架材料前驱体的制备方法包括:

5.如权利要求4所述的燃料电池用催化剂的制备方法,其特征在于,所述锌盐、所述铈源和所述二甲基咪唑的质量比为1~1.5:0.1~0.2:1.2~1.3。

6.如权利要求3~5中任一项所述的燃料电池用催化剂的制备方法,其特征在于,所述第一热解的条件为:在保护性气体中,以每分钟2℃~10℃的升温速率...

【专利技术属性】
技术研发人员:于力娜赵拓王晶晶唐柳刘晓雪朱雅男张中天韩佳良杨帅
申请(专利权)人:一汽解放汽车有限公司
类型:发明
国别省市:

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