一种燃料电池用碳包覆铂基催化剂、及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池用碳包覆铂基催化剂、及其制备方法，所述制备方法包括：将碳载体、表面活性剂分散于水醇溶液中，得到碳载体溶液；配制含铂前驱体溶液；含铂前驱体中铂的质量为碳载体质量的30％～70％；混合碳载体溶液、含铂前驱体溶液，去除溶剂后得到负载铂的碳载体颗粒；将负载铂的碳载体颗粒浸入弱碱性缓冲溶液中，加入盐酸多巴胺，以形成聚多巴胺包覆在所述负载铂的碳载体颗粒表面；将反应产物置于还原气体中进行碳化处理，得到碳包覆铂基催化剂。本发明专利技术制得的催化剂避免了离聚物的磺酸基团对Pt的毒化效应，且改善了氧气传质阻力大的问题，有利于燃料电池提供稳定的电能输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池，特别涉及一种燃料电池用碳包覆铂基催化剂、及其制备方法。

技术介绍

1、氢燃料电池作为一种高效、清洁的能源转换技术，近年来受到广泛关注。其核心部件膜电极组件(membrane electrode assembly，mea)中的催化层性能直接决定了电池的能量转换效率。然而，目前的催化层内存在着离聚物分布不均等问题，严重制约燃料电池性能。

2、所述离聚物为一类含有离子基团(如磺酸基-so3h)的功能性聚合物，在质子交换膜燃料电池中起到的作用包含：1.质子传导：离聚物中的磺酸基在湿润环境下解离出质子(h+)，形成连续的质子传导通道，确保质子在催化剂层与质子交换膜之间的高效传输；2.三相界面构建：离聚物包裹铂催化剂颗粒，形成“催化剂-质子导体-氧气”的三相反应界面，促进氧气还原反应(oxygen reduction reaction，orr)的进行。研究发现，离聚物的不均匀分布可能会带来如下局限：

3、(1)引发磺酸基团毒化效应：离聚物分布不均致使部分pt表面被过多离聚物包覆，离聚物中的磺酸基团(-so3-)与pt表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池用碳包覆铂基催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的燃料电池用碳包覆铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述含铂前驱体溶液包含H2PtCl6、K2PtCl4、氯铂酸铵、乙酰丙酮铂中的任意一种或多种。

3.如权利要求1所述的燃料电池用碳包覆铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳载体包含炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的任意一种或多种。

4.如权利要求1所述的燃料电池用碳包覆铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包含曲拉通X-114、曲拉通X-100、曲拉通X-45、十二烷基硫酸钠、吐温-20中的任意一种或多种...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池用碳包覆铂基催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的燃料电池用碳包覆铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述含铂前驱体溶液包含h2ptcl6、k2ptcl4、氯铂酸铵、乙酰丙酮铂中的任意一种或多种。

3.如权利要求1所述的燃料电池用碳包覆铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳载体包含炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的任意一种或多种。

4.如权利要求1所述的燃料电池用碳包覆铂基催化剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂包含曲拉通x-114、曲拉通x-100、曲拉通x-45、十二烷基硫酸钠、吐温-20中的任意一种或多种。

5.如权利要求1所述的燃料电池用碳包覆铂基催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤1之前，还包含：通过化学刻蚀处理所述碳载体表面。

6.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓呈维，高少杰，王思源，刘静，郑博文，刘勇，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：