一种掺杂官能团的铂基催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:45980932 阅读:8 留言:0更新日期:2025-08-01 18:43
本发明专利技术公开了一种掺杂官能团的铂基催化剂及其制备方法和应用,属于燃料电池催化剂技术领域。本发明专利技术公开的制备方法,通过液态研磨的方法在铂颗粒附近掺入新官能团,通过外部作用力去除掉铂碳催化剂中原本不稳定的因素,同时进行高温还原反应时提供的二次高温处理增强了碳载体耐腐蚀性,提升催化剂性能和耐久性,从而提高了铂颗粒的活性和稳定性,解决了现有的制备方法难以同时提高催化剂活性和稳定性的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料电池催化剂,具体涉及一种掺杂官能团的铂基催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、铂基纳米材料(pt-based nanomaterials)因其优异的氧还原反应(orr, oxygenreduction reaction)催化活性,目前仍是质子交换膜燃料电池(pemfc, proton exchangemembrane fuel cell)中最核心的阴极催化剂(cathode catalyst)。在酸性介质中,铂(pt)能够高效催化orr的四电子转移路径(4e-pathway),使反应过电位(overpotential)显著降低,并促进h2o的生成,从而提升燃料电池的整体能量转换效率。然而,尽管pt基催化剂在orr中表现出卓越的催化性能,其大规模商业化应用仍面临诸多关键性挑战:铂属于稀有的铂族金属(pgms,platinum group metals),全球年产量仅约200吨,且分布高度集中(南非占全球储量的~80%)。目前,pemfc阴极催化剂的铂载量(pt loading)仍高达0.2–0.4 mg/cm2,导致单电池成本居高不下。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种掺杂官能团的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种掺杂官能团的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,所述铂碳催化剂分散液由铂碳催化剂和有机溶剂混合后得到;

3.根据权利要求2所述的一种掺杂官能团的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为乙二醇、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮、丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇或聚乙二醇;

4.根据权利要求2所述的一种掺杂官能团的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,所述酸溶液为硝酸、高氯酸或浓硫酸中的一种或多种;

5.根据权利要求1所述的一种掺杂官能团的铂基催化...

【技术特征摘要】

1.一种掺杂官能团的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种掺杂官能团的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,所述铂碳催化剂分散液由铂碳催化剂和有机溶剂混合后得到;

3.根据权利要求2所述的一种掺杂官能团的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为乙二醇、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮、丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇或聚乙二醇;

4.根据权利要求2所述的一种掺杂官能团的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,所述酸溶液为硝酸、高氯酸或浓硫酸中的一种或多种;

5.根据权利要求1所述的一种掺杂官能团的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,所述加热反应的温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宇楠秦雨
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
类型:发明
国别省市:

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