燃料电池氢燃料催化剂及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115896850A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211451775.1C25B1/04(2021.01)(22)申请日2022.11.18(71)申请人深圳市氢蓝时代动力科技有限公司地址518000广东省深圳市南山区南头街道马家龙社区南山大道3186号莲花广场B栋501申请人深圳深科鹏沃科技有限公司(72)发明人崔鹏文龙李佳佳欧腾蛟曹桂军(74)专利代理机构深圳市恒程创新知识产权代理有限公司44542专利代理师赵爱蓉(51)Int.Cl.C25B11/091(2021.01)B82Y30/00(2011.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称燃料电池氢燃料催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种燃料电池氢燃料催化剂及其制备方法，涉及催化剂技术领域，该方法包括：在容器中配制含银和碳纳米管的前驱体水溶液；使用所述前驱体水溶液水热法制备初始银/碳纳米管催化剂；对所述初始银/碳纳米管催化剂进行刻蚀处理，得到目标银/碳纳米管催化剂。本发明通过水热法和刻蚀处理的复合工艺制备银/碳纳米管催化剂，具有表面刻蚀结构，增大了接触面积，实现了提高催化剂利用率的技术效果。CN115896850ACN115896850A权利要求书1/1页1.一种燃料电池氢燃料催化剂的制备方法，其特征在于，所述燃料电池氢燃料催化剂的制备方法包括以下步骤：在容器中配制含银和碳纳米管的前驱体水溶液；使用所述前驱体水溶液水热法制备初始银/碳纳米管催化剂；对所述初始银/碳纳米管催化剂进行刻蚀处理，得到目标银/碳纳米管催化剂。2.如权利要求1所述的燃料电池氢燃料催化剂的制备方法，其特征在于，所述在容器中配制含银和碳纳米管的前驱体水溶液的步骤包括：分别称取氯化银、硼氢化钠、氢氧化钠和碳纳米管于所述容器中；向所述容器中加入适量的去离子水，使所述氯化银、硼氢化钠、氢氧化钠和碳纳米管均维持在预设的质量浓度范围内。3.如权利要求2所述的燃料电池氢燃料催化剂的制备方法，其特征在于，所述氯化银的质量浓度范围为0.2g/L‑10g/L，所述硼氢化钠的质量浓度范围为1g/L‑5g/L，所述氢氧化钠的质量浓度范围为1g/L‑5g/L，所述碳纳米管的质量浓度范围为5g/L‑50g/L。4.如权利要求1所述的燃料电池氢燃料催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热法制备初始银/碳纳米管催化剂的反应温度为50℃‑90℃，反应时间为1h‑7h。5.如权利要求1所述的燃料电池氢燃料催化剂的制备方法，其特征在于，在所述使用所述前驱体水溶液水热法制备初始银/碳纳米管催化剂的步骤之后，还包括：取出所述初始银/碳纳米管催化剂，使用去离子水冲洗干净后置于马弗炉中300℃‑600℃退火处理0.5h‑5h；随炉温冷却至室温，得到中间银/碳纳米管催化剂。6.如权利要求1所述的燃料电池氢燃料催化剂的制备方法，其特征在于，所述对所述初始银/碳纳米管催化剂进行刻蚀处理，得到目标银/碳纳米管催化剂的步骤包括：将所述初始银/碳纳米管催化剂置于等离子刻蚀仪器中，设置所述等离子刻蚀仪器的电压为30V‑90V，温度为200℃‑400℃，使用的气体为氮气；刻蚀处理1h‑4h后得到所述目标银/碳纳米管催化剂。7.如权利要求1所述的燃料电池氢燃料催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。8.如权利要求1‑7任一项所述的燃料电池氢燃料催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管的制备方法为化学气相沉积法或固相热解法。9.一种燃料电池氢燃料催化剂，其特征在于，使用如权利要求1‑8任一项所述的燃料电池氢燃料催化剂的制备方法制备得到。10.如权利要求9所述的燃料电池氢燃料催化剂，其特征在于，所述燃料电池氢燃料催化剂为碳纳米管负载银纳米球结构。2CN115896850A说明书1/6页燃料电池氢燃料催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种燃料电池氢燃料催化剂及其制备方法。背景技术[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC，ProtonExchangeMembraneFuelCell)是一种新型的能够将化学能直接转换成电能的装置。由于质子交换膜电池无转动部件的内能消耗，不经过燃烧，能量转化效率不受卡诺循环限制，因此其具有较高的能量转换效率。并且，质子交换膜电池采用清洁能源，例如氢燃料，对环境无危害，环保性高。质子交换膜电池还具有工作条件温和、体积小、重量轻和安全耐用的特点，被广泛用作移动电源，其还是理想的动力电源。[0003]目前，对于质子交换膜燃料电池氢燃料的制备越来越受到各国的重视。氢燃料来源丰富，可以利用电解水制氢技术制备氢气。但是现有的氢燃料制备催化剂主要为铂或铂钴合金，贵金属催