一种具有表面CFx键的碳载体负载合金催化剂的制备方法
摘要文本
本发明涉及一种具有表面CFx键的碳载体负载合金催化剂的制备方法，属于电化学能源技术领域。本发明制备方法包括如下步骤：(1)首先采用适量的含氟树脂分散液对碳载体进行包覆处理，再通过高温热处理得到表面有CFx键修饰的碳载体；(2)上述通过对碳载体表面CFx键的修饰设计，能够显著地增强了碳载体的疏水性；(3)采用表面有CFx键修饰的碳载体制备得到的铂合金催化剂，能够加快膜电极表面生成水的排出速度，降低催化剂中金属离子的溶出速度，从而提高催化剂的耐久性能。该制备方法具有工艺过程简单，可批量制备等优点。
申请人信息
- 申请人:上海唐锋能源科技有限公司
- 申请人地址:201306 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区临港新片区飞渡路66号4幢厂房105室
- 发明人: 上海唐锋能源科技有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种具有表面CFx键的碳载体负载合金催化剂的制备方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410205890.3 |
| 申请日 | 2024/2/26 |
| 公告号 | CN117790827A |
| 公开日 | 2024/3/29 |
| IPC主分类号 | H01M4/92 |
| 权利人 | 上海唐锋能源科技有限公司 |
| 发明人 | 吴若飞; 朱凤鹃; 吴爱明; 郑文; 王超 |
| 地址 | 上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区临港新片区飞渡路66号4幢厂房105室 |
专利主权项内容
1.一种具有表面CF键的碳载体负载合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂制备流程如下，xS1：将碳材料A放入体积比为1：1的N-甲基吡咯烷酮溶剂和去离子水混合溶液中，制得碳材料浓度为20g/L的混合溶液，超声2h，得到混合溶液1#；在N-甲基吡咯烷酮分散液中加入2 wt%的含氟聚合物，得到混合溶液2#；将混合溶液2#缓慢滴加到混合溶液1#中，混合溶液1#和混合溶液2#的体积比为10：1；继续均匀搅拌24h，过滤，在真空状态下120℃干燥24h，得到CF键包覆的碳材料B；xS2：将上述CF键包覆的碳材料B放入热处理装置中，在氩气气氛下，350℃热处理6小时，降至室温后，放入球磨机，球磨机转速为300 rad/min，研磨时长12h，再放入热处理装置中进行二次热处理，在氩气气氛下，1000-2000℃热处理0.5-12h，得到具有表面CF键的碳材料C；xxS3：将S2制得的碳材料C分散在去离子水中，超声1h，得到分散液D，在分散液D中加入过渡金属硝酸盐的水溶液，其中过渡金属硝酸盐和碳材料C的质量比为3：10，混合均匀，在90℃加热4h，得到碳浆料，在110℃干燥12h，将固体研磨至颗粒状，在氩气气氛中800℃热处理2h，得到复合材料E；S4：制备铂盐分散液F，将复合材料E溶于有机溶剂中，再加入铂盐分散液F，铂与过渡金属的摩尔比为(1~10)：1，继续搅拌，在120℃加热12h，过滤，在80℃干燥12h，研磨，得到复合材料G；S5：将得到复合材料G，在氢氩混合气下350℃加热6小时，然后在氩气气氛中900℃热处理3h，得到复合材料H，然后将上述复合材料H继续在HNO溶液中，80℃下脱合金处理48h，再过滤、干燥、球磨，即得到铂合金催化剂I。3