一种车载燃料电池用高耐久性阳极催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种车载燃料电池用高耐久性阳极催化剂及其制备方法，采用铂基纳米线为主活性组分，并加入其它活性助剂，以高导电性碳基材料为载体，其中重量比为：主活性组分：活性助剂＝80％：20％～95％：5％，主活性组分与载体的重量比为20％：80％～80％：20％。与现有技术相比，本发明专利技术催化剂可以减弱车用工况条件下的电势高低变换、电势循环、电流反转等过程造成的影响，从而具有更高的耐久性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃料电池用催化剂，具体涉及。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种能量转换装置，将燃料(氢气)与氧化剂(O2或者空气)反应的化学能直接、连续地转化成电能。因其能量转换效率高、转换时清洁无污染，兼之工作温度低、功率密度高等优点，尤其适于代替传统的内燃机作为车载动力源。它的基本原理是在阳极侧通入氢气，在阴极侧通入氧气，经过扩散层(⑶L)的分布后，到达催化剂层(CL)，分别使之在催化剂的作用下发生电化学反应，生成水并产生电能。同时，为了即时排除电化学反应过程中产生的热量，还需要将冷却流体(一般为水或空气)通入电池内部进行散热。在燃料电池正常工作时，内部的燃料、氧化剂与冷却液必须通过双极板有效地分隔开来，并依靠其流道结构分别在阳极、阴极及冷却液腔体中进行有效地分布。作为发电的场所，燃料电池的电催化剂是重要的组成部件之一。阴极催化剂催化氧气的还原反应(ORR)，阳极催化剂催化氢气的氧化反应(HOR)。以阳极催化剂为例，它一般采用负载于高导电性的C基材料载体上的纳米级Pt颗粒作为活性组分。纳米级的Pt或Pt合金颗粒可以减少Pt的用量，节约成本，又可以保证大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载燃料电池用高耐久性阳极催化剂，其特征在于，采用铂基纳米线为主活性组分，并加入其它活性助剂，以高导电性碳基材料为载体，其中重量比为：主活性组分：活性助剂＝80％：20％～95％：5％，主活性组分与载体的重量比为20％：80％～80％：20％。

【技术特征摘要】
1.一种车载燃料电池用高耐久性阳极催化剂，其特征在于，采用钼基纳米线为主活性组分，并加入其它活性助剂，以高导电性碳基材料为载体，其中重量比为:主活性组分:活性助剂=80%:20%?95%:5%，主活性组分与载体的重量比为20%:80%?80%:20%。2.根据权利要求1所述的一种车载燃料电池用高耐久性阳极催化剂，其特征在于，所述的钼基纳米线包括纯钼纳米线及钼与镍、铬、钴或铁金属元素形成的合金纳米线，表示为Pt-NWs 或 PtM-NWs，M 为 Ni，Cr，Co 或 Fe 元素。3.根据权利要求1所述的一种车载燃料电池用高耐久性阳极催化剂，其特征在于，所述的高导电性碳基材料优先选用比表面积为50?800m2/g的碳黑、乙炔黑、碳纳米管、碳纳米纤维或石墨烯。4.根据权利要求1所述的一种车载燃料电池用高耐久性阳极催化剂，其特征在于，所述的其它活性助剂为RuO2或RuO2与IrO2的混合物，RuO2和IrO2的重量比为100%:0%?10%:90%。5.一种如权利要求1所述的车载燃料电池用高耐久性阳极催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)主活性组分的制备 称取经预处理的载体置于反应器中，加入去离子水后在超声波振荡仪中处理30min，取浓度10mg/mL的活性组分前驱体水溶液，加入上述装有高导电性载体悬浊液的反应器中；然后加入甲酸水溶液，继续超声30min ;把上述混合液置于通风橱中静置24?120h后，将得到的混合物在过滤器中过滤，并用大量去离子水洗涤，直至无Cl...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨代军，李冰，张存满，周伟，严泽宇，胡纯，戴俊，吕洪，潘相敏，马建新，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：