一种制备铂碳催化剂电极的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115832341A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211282221.3(22)申请日2022.10.19(71)申请人江苏龙蟠科技股份有限公司地址210038江苏省南京市经济技术开发区恒通大道6号申请人江苏龙蟠氢能源科技有限公司(72)发明人许申龚静静史莹飞石俊峰(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204专利代理师李静(51)Int.Cl.H01M4/92(2006.01)H01M4/88(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种制备铂碳催化剂电极的方法(57)摘要本发明公开了一种制备铂碳催化剂电极的方法，经过浆料配置和电极制备，得到负载铂碳催化剂的电极；所述方法还包括配置浆料前对催化剂进行热处理：将铂碳催化剂至于密闭容器中，通入惰性气体；升温至200‑600℃，并保温至铂纳米粒子形态完善；冷却取出热处理后的铂碳催化剂；通过热处理得到的催化剂，去除杂质后，其电化学性能稳定性有所提高；通过200‑600℃保温热处理，使得铂纳米粒子具有更为稳定的结构，且去除了碳黑表面吸附的杂质，因而性能的测试结果具有更好的重现性，其测试结果能够更为准确的反映催化剂的实际性能；通过增加粘度调节剂，对催化剂的氧化还原性能进一步提升，其测试结果更准确的反映催化剂实际性能。CN115832341ACN115832341A权利要求书1/1页1.一种制备铂碳催化剂电极的方法，经过浆料配置和电极制备，得到负载铂碳催化剂的电极；其特征在于，所述方法还包括配置浆料前对催化剂进行热处理。2.根据权利要求1所述的制备铂碳催化剂电极的方法，其特征在于，所述热处理包括以下步骤：(1)将铂碳催化剂至于密闭容器中，通入惰性气体；(2)升温至200‑600℃，并保温至铂纳米粒子形态完善；(3)冷却取出热处理后的铂碳催化剂。3.根据权利要求1或2所述的制备铂碳催化剂电极的方法，其特征在于，所述浆料配置包括以下步骤：(1)将热处理后的铂碳催化剂置于密闭容器中，依次加入水、有机溶剂，并使铂碳催化剂均匀分散；(2)然后加入高分子聚合物，分散至高分子聚合物均匀附着在催化剂表面；(3)最后加入粘度调节剂，均匀分散得到浆料。4.根据权利要求2所述的制备铂碳催化剂电极的方法，其特征在于，所述热处理步骤(2)中，所述升温速率为2‑8℃/min；保温时间为30‑120min。5.根据权利要求3所述的制备铂碳催化剂电极的方法，其特征在于，浆料配置步骤(1)中，所述有机溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇中的一种。6.根据权利要求3所述的制备铂碳催化剂电极的方法，其特征在于，浆料配置步骤(2)中，所述高分子聚合物为全氟磺酸质子交换膜。7.根据权利要求3所述的制备铂碳催化剂电极的方法，其特征在于，浆料配置步骤(3)中，所述粘度调节剂为正丙醇、乙二醇、丙三醇、或丙二醇中的一种或多种。8.根据权利要求3所述的制备铂碳催化剂电极的方法，其特征在于，所述粘度调节剂占浆料总质量分数为7.5％‑12.5％。2CN115832341A说明书1/4页一种制备铂碳催化剂电极的方法技术领域[0001]本发明涉及一种质子交换膜燃料膜电极的制备方法，尤其涉及一种制备铂碳催化剂电极的方法。背景技术[0002]在膜电极中，催化剂是影响燃料电池性能的重要因素之一，决定了燃料电池的性能、耐久及经济性。中国专利公开号为CN110600753A，公开了一种方法，利用催化剂涂层CCM方式将所述催化剂浆料依次喷涂在催化剂载体上，以制备膜电极，具体包括：制备铂碳Pt/C催化剂含量不同的催化剂浆料；利用催化剂涂层CCM方式将催化剂浆料依次喷涂在催化剂载体上，以制备膜电极。[0003]在现有技术的试验研究中，膜电极制备出来都将经过电化学性能的测试，但是铂碳催化剂具有很高的活性，在催化剂储运过程中会吸附环境中的水和有机杂质，利用现有技术制备的铂碳催化剂电极，如上述专利公开的制备方法，制备的膜电极在电化学性能测试时，会因为杂质等外界因素造成测试结果的不稳定。催化剂电极的电化学性能对于研究和实际使用燃料电池性能尤为重要；因此，需要一直能够准确展示出质子交换膜燃料电池所用铂碳催化剂的电化学性能的制备方法。发明内容[0004]发明目的：提供一种准确展示铂碳催化剂的电化学性能的制备铂碳催化剂电极的方法。[0005]技术方案：本发明所述的制备铂碳催化剂电极的方法，经过浆料配置和电极制备，得到负载铂碳催化剂的电极；所述方法还包括配置浆料前对催化剂进行热处理。所述热处理包括以下步骤：(1)将铂碳催化剂至于密闭容器中，通入惰性气体；(2)升温至200‑600℃，并保温至铂纳米粒子形态完善；(3)冷却取出热处理后的铂碳催化剂；所述惰性气体