一种以金属氧化物为载体的燃料电池用催化剂及其应用

摘要

本发明公开了一种以金属氧化物为载体的燃料电池用催化剂及其应用，作为载体的金属氧化物同时具有催化氧析出功能，于其上担载具有催化氧还原功能的贵金属，贵金属纳米粒子在金属氧化物载体表面高度分散，其中贵金属在催化剂中所占的质量分数为2％～70％。该催化剂单独，或者以一定比例与铂黑混合，应用于一体式可再生燃料电池双效氧电极，与传统的铂黑和催化氧析出反应的氧化物的机械混合物相比，均使电池的燃料电池与水电解性能得到了较大程度的提高，其中，在燃料电池方面，其性能接近商业化Pt/C催化剂。将该催化剂应用于燃料电池氧电极，可有效解决由于载体腐蚀而造成的催化剂活性下降的问题。

主权项

一种以金属氧化物为载体的燃料用催化剂在一体式可再生燃料电池中的应用，以金属氧化物为载体的燃料用催化剂与铂黑机械混合，一同作为一体式可再生燃料电池双效氧电极催化剂用于燃料电池中，其中，以金属氧化物为载体的燃料用催化剂与铂黑的质量之比为0.1‑10：1；其中，所述的以金属氧化物为载体的燃料电池用催化剂的特征是，以具有催化氧析出功能的金属氧化物为载体，以具有催化氧还原功能的贵金属为活性组分担载于载体上，贵金属纳米粒子在载体表面以单个个体的形式存在，彼此不叠加，平均粒径为3~8nm，活性组分在催化剂中所占的质量分数为2%~70%；所述具有催化氧析出功能的金属氧化物中所含的金属组分为M，或M和N，其中M为Ir，Ru中的一种或两种，N为Pt，Au，Pd，Os，Rh，Ta，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Ti，Zr，Mo，Sn，Se中的一种或多种；金属组分为M和N时，M与N中所含元素的总的物质的量之比为0.5~10：1；所述活性组分为贵金属Pt或Au，或者为二者的合金；Pt与Au二者构成的合金中Pt与Au的质量之比为0.1~10：1。