一种生物质碱性燃料电池空气阴极及制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种生物质碱性燃料电池空气阴极及制备方法及应用，制备为(1)制备维生素B₆‐石墨烯复合物；(2)制备疏水碳布；(3)制备复合碳布；(4)将聚四氟乙烯乳液涂覆到复合碳布，灼烧，冷至室温；(5)重复步骤(4)；(6)配制含苯胺电解质水溶液，将(5)获得的材料浸入到电解质水溶液中，将步骤(5)获得的材料作为工作电极，与电化学工作站的导线连接，扫描速度电化学聚合苯胺，得到PAni/C电极；(7)配制H₂PtCl₆电解质水溶液，将PAni/C电极放入该电解质水溶液中，采用恒电位沉积法，即得。本发明将Pt沉积在碳布上，极大提高了Pt的分散度，增加了Pt在电催化体系中的利用率，减少了经济成本。

主权项

一种生物质碱性燃料电池空气阴极的制备方法，其特征是包括如下步骤：(1)按1‑3mg:10mg:8‑12mL的比例，将维生素B₆和石墨烯放入去离子水，超声6‑8小时，过滤，去离子水洗固体混合物，干燥，得到维生素B₆‑石墨烯复合物；(2)将碳布，浸入到混合均匀的、用水配制的质量浓度为35％‑45％的聚四氟乙烯乳液中，浸泡5‑10min，取出，干燥，于350‑380℃，灼烧25‑35min，取出冷却至室温，得到疏水碳布；(3)按比例，取维生素B₆‑石墨烯复合物100mg，放入1200uL混合均匀的、用水配制的质量浓度为35％‑45％的聚四氟乙烯乳液中，超声振荡25‑35min，得混合液，将混合液涂覆在疏水碳布的一个表面，干燥，于350‑380℃，灼烧25‑35min，取出冷却至室温，得到复合碳布；所述涂有混合液的一面称为A面；(4)将混合均匀的、用水配制的质量浓度为55％‑65％的聚四氟乙烯乳液，涂覆到复合碳布的A面，干燥，于350‑380℃，灼烧10‑20min，取出冷却至室温；(5)重复步骤(4)3次；(6)配制苯胺的浓度为0.5M、H₂SO₄的浓度为0.5M的第一电解质水溶液，将步骤(5)获得的材料浸入到第一电解质水溶液中，用铂片电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，将步骤(5)获得的材料作为工作电极，分别与电化学工作站的导线连接，应用循环伏安法控制电势范围在‑0.2～0.85V之间，以50mV/s的扫描速度电化学聚合苯胺10圈，得到PAni/C电极；(7)配制H₂SO₄的浓度为0.5M和H₂PtCl₆的浓度为0.02M的第二电解质水溶液，将PAni/C电极放入第二电解质水溶液中，采用恒电位沉积法，在沉积电位为‑0.25V条件下，沉积15‑25min，得到生物质碱性燃料电池空气阴极Pt/PAni/C。