一种质子交换膜燃料电池催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池催化剂的制备方法。本发明的新型核壳结构燃料电池催化剂由导电载体和三元核壳结构纳米颗粒组成，其制备方法为：第一步，通过还原CoCl2·6H2O制备Co粒子。CoCl2的乙醇溶液中加入PVP乙醇溶液作为稳定剂，搅拌下缓慢加入NaBH4乙醇溶液进行还原制备纳米Co粒子。第二步，采用乙二醇还原RuCl3和Co粒子悬浮溶液制备Co@Ru核壳型纳米颗粒。第三步，进一步采用乙二醇还原H2PtCl6和Co@Ru核壳型纳米颗粒和混合悬浮液制备三元核壳Co-Ru@Pt/C催化剂。该催化剂具有Pt担载量低，催化活性高的优点。

主权项

一种质子交换膜燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，所述的质子交换膜燃料电池催化剂包括导电载体和三元核壳结构纳米颗粒，其具体制备包括以下步骤：（1）第一步，通过还原CoCl2·6H2O制备Co粒子，在CoCl2的乙醇溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的乙醇溶液作为稳定剂，在搅拌下缓慢加入NaBH4的乙醇溶液进行还原制备纳米Co粒子，所得产物固液分离后得到Co纳米粒子；（2）第二步，采用乙二醇还原RuCl3和Co粒子悬浮溶液制备Co@Ru核壳型纳米颗粒，上一步制备的Co粒子分散在乙二醇中，搅拌下加入一定量的PVP作为稳定剂，搅拌30min后，逐滴加入RuCl3的乙二醇溶液，混合均匀后，用NaOH乙二醇溶液将pH值调为11~12，升温到100~120℃反应1~4h，降温后固液分离得到Co@Ru核壳纳米颗粒；（3）第三步，进一步采用乙二醇还原H2PtCl6和Co@Ru核壳型纳米颗粒和混合悬浮液制备三元核壳Co‑Ru@Pt/C催化剂，上一步制备的纳米颗粒分散在乙二醇中，搅拌下加入一定量的PVP作为稳定剂，搅拌30min后，逐滴加入H2PtCl6的乙二醇溶液，混合均匀后，用NaOH乙二醇溶液将pH值调为11~12，升温到100~120℃，反应2~4h后加入XC‑72炭黑载体分散在乙二醇中的碳浆，再搅拌反应1~2h后降温；（4）第四步，加入酸调节pH值为3~5，固液分离后，得到三元核壳Co‑Ru@Pt/C催化剂。