一种用于氢燃料电池的催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107946602A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711232149.2(22)申请日2017.11.30(71)申请人中能国盛动力电池技术（北京）股份公司地址100089北京市海淀区中关村东路18号1号楼10层A-1105-044号(72)发明人程三岗陈枫李宝玉(74)专利代理机构北京华仲龙腾专利代理事务所(普通合伙)11548代理人李静(51)Int.Cl.H01M4/86(2006.01)H01M4/90(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种用于氢燃料电池的催化剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于氢燃料电池的催化剂，由以下按照重量份的原料制成：氧化铁16-20份、氢氧化铯2-5份、碳黑135-140份、壳寡糖8-12份、柠檬酸铁1-2份、三羟甲基丙烷0.4-0.8份、六亚甲基四胺0.2-0.5份、仲烷基磺酸钠0.04-0.07份、尿素4-5份。本发明还公开了所述用于氢燃料电池的高性能催化剂的制备方法。本发明制备的氢燃料电池的催化剂对氢气的氧化具有较好的催化性能，由于没有使用贵金属铂，有利于降低氢燃料电池催化剂的成本，进而有利于降低氢燃料电池的成本，具有重要的市场价值。CN107946602ACN107946602A权利要求书1/1页1.一种用于氢燃料电池的催化剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：氧化铁16-20份、氢氧化铯2-5份、碳黑135-140份、壳寡糖8-12份、柠檬酸铁1-2份、三羟甲基丙烷0.4-0.8份、六亚甲基四胺0.2-0.5份、仲烷基磺酸钠0.04-0.07份、尿素4-5份。2.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池的催化剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：氧化铁17-19份、氢氧化铯3-4份、碳黑136-139份、壳寡糖9-11份、柠檬酸铁1.3-1.7份、三羟甲基丙烷0.5-0.7份、六亚甲基四胺0.3-0.4份、仲烷基磺酸钠0.05-0.06份、尿素4.1-4.7份。3.根据权利要求2所述的用于氢燃料电池的催化剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料制成：氧化铁18份、氢氧化铯3份、碳黑137份、壳寡糖10份、柠檬酸铁1.5份、三羟甲基丙烷0.6份、六亚甲基四胺0.3份、仲烷基磺酸钠0.05份、尿素4.4份。4.根据权利要求1所述的用于氢燃料电池的催化剂，其特征在于，所述碳黑为导电炭黑L6。5.一种如权利要求1-4任一所述的用于氢燃料电池的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：1）称取三羟甲基丙烷和尿素，合并后，投入至15-18倍重量的乙醇中，搅拌混合1-2h后，获得第一混合物；2）称取氧化铁和氢氧化铯，投入至球磨机中，采用第一混合物作为球墨液，球墨混合8-10h，获得第二混合物；3）将第二混合物投入至超声波处理器中，在50-55℃下超声处理1-2h，获得第三混合物；4）将第三混合物负压蒸发以回收乙醇，并将蒸发后获得的粉末在氮气氛围、1320-1350℃下煅烧处理60-70min，自然冷却后，获得第四混合物；5）称取壳寡糖、六亚甲基四胺和仲烷基磺酸钠，合并后，投入至20-25倍重量的乙醇中，搅拌混合1-2h后，获得第五混合物；6）称取碳黑和柠檬酸铁，投入至混合机中，加入第四混合物，搅拌混合均匀后，出料，然后微波处理6-8min，获得第六混合物；7）将第六混合物投入球磨机中，采用第五混合物作为球墨液，球墨混合12-15h，获得第七混合物；8）将第七混合物负压蒸发以回收乙醇，并将蒸发后获得的粉末在氮气氛围下进行热处理，所述热处理为先在500-520℃下处理35-40min，然后升温至1200-1230℃下处理50-55min，自然冷却后，获得第八混合物；9）将第八混合物采用去离子水冲洗5-8次，在110-120℃下烘干后，即可。6.根据权利要求5所述的用于氢燃料电池的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述超声处理的频率为40-50kHz，功率为1200W。7.根据权利要求5所述的用于氢燃料电池的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤6）中，所述微波处理频率为2.45GHz，功率为900W。2CN107946602A说明书1/5页一种用于氢燃料电池的催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及氢燃料电池技术领域，具体是一种用于氢燃料电池的催化剂及其制备方法。背景技术[0002]燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是，它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。燃料电池被公认