用于电化学电池的阴极设计

    公开(公告)号:CN106663817B

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201580034685.4

    申请日:2015-07-08

    IPC分类号: H01M4/86 H01M4/92

    摘要: 膜电极组件包括:阳极电极,包括阳极气体扩散层和阳极催化剂层;阴极电极,包括阴极气体扩散层和阴极催化剂层;以及聚合物电解质膜,插置在所述阳极催化剂层和所述阴极催化剂层之间,其中所述阴极催化剂层包括:与所述聚合物电解质膜相邻的第一阴极催化剂子层,所述第一阴极催化剂子层包括负载在第一碳质载体上的第一催化剂和负载在第二碳质载体上的第二催化剂;以及与所述阴极气体扩散层相邻的第二阴极催化剂子层,所述第二阴极催化剂子层包括负载在第三碳质载体上的第三催化剂,其中所述第一碳质载体是炭黑,并且所述第二碳质载体和所述第三碳质载体是石墨化碳。

    一种燃料电池超低铂载量自增湿膜电极及其制备方法

    公开(公告)号:CN109560310A

    公开(公告)日:2019-04-02

    申请号:CN201710877176.9

    申请日:2017-09-25

    申请人: 粟青青

    IPC分类号: H01M8/1004 H01M4/88 H01M4/92

    摘要: 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池超低铂载量自增湿膜电极制备方法,所制备膜电极是将具有保湿作用的物质以薄膜的形式附着在碳载体上,混合超声均匀后,利用喷涂的技术在质子交换膜一侧制得阳极基底催化层作为保湿层,再在此基底催化层上以脉冲电沉积的技术担载具有氢气催化功能的纳米铂催化剂。保湿层为金属氧化物和非金属氧化物薄膜。纳米铂催化剂作为活性组分分散在氧化物的表面。本发明中金属氧化物或非金属氧化物薄膜的包覆,可以同时提高基底层的亲水性和保水性,有效改善脉冲电沉积过程中贵金属铂的分散性,并且使铂纳米颗粒与基底氧化物建立更强的相互作用,大幅度提升贵金属催化剂的稳定性。本发明制备方法简单易行,无需采用特殊昂贵的设备,且贵金属实际用量大幅度降低,对实现质子交换膜燃料电池的商业化具有重要的意义。

    一种聚合物电解质膜燃料电池用高活性电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN109148905A

    公开(公告)日:2019-01-04

    申请号:CN201811153897.6

    申请日:2018-09-30

    IPC分类号: H01M4/92 B82Y30/00

    摘要: 本发明公开了一种聚合物电解质膜燃料电池用高活性电催化剂及其制备方法,该催化剂包括作为载体的过渡金属元素单原子分散的碳纳米管材料以及负载于所述载体上的活性贵金属组分。该催化剂的制备方法是:将过渡金属有机金属盐与二氰二胺研磨混合,在惰性气氛中热处理,得到过渡金属单原子分散的碳纳米管,将碳纳米管载体分散在乙二醇中,加入含有贵金属元素的盐或酸,超声分散均匀后,加入抗坏血酸作为协助还原剂,搅拌还原后,得到过渡金属单原子分散碳纳米管负载贵金属催化剂。本发明的催化剂对小分子醇类物质以及氧还原展现出优越的电催化活性,是一种具有广阔应用前景的聚合物电解质膜燃料电池电催化材料。