(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211117099.4
(22)申请日 2022.09.14
(71)申请人 内蒙古一派氢能科技有限公司
地址 017000 内蒙古自治区鄂 尔多斯市东
胜区亿利城B座写字楼10层1010
(72)发明人 祯昌辰隆 任如海 张永波
(74)专利代理 机构 东莞市卓越超群知识产权代
理事务所(特殊普通合伙)
44462
专利代理师 骆爱文
(51)Int.Cl.
H01M 4/92(2006.01)
H01M 4/88(2006.01)
B82Y 30/00(2011.01)
B82Y 40/00(2011.01)D01D 5/00(2006.01)
D01F 9/12(2006.01)
(54)发明名称
一种燃料电池用电极催化剂材料及其制备
方法
(57)摘要
本发明属于电极催 化剂技术领域, 具体涉及
一种燃料电池用电极催化剂材料及其制备方法,
其组成成分为: 氯铂酸、 硫代乙酰胺和碳浆液, 将
所制备的铂碳浆液通过静电纺丝的方式制备出
纳米纤维催 化剂, 静电纺丝技术主要借助于高压
静电场使混合液带电并产生形变, 在喷头处形成
悬垂的锥状液滴, 当液滴表面的电荷斥力超 过其
表面张力时, 在液滴表面就会高速喷射出微小液
体流,液体流在一个较短的距离内经过电场力的
高速拉伸、 挥发与纤维固化,最终沉积在接收装
置上,形成纳米纤维催化剂层, 本发明所制备的
纳米纤维催 化剂层内部为中空结构, 有效提高催
化剂层的孔隙率, 纳米纤维催 化剂层较大的孔隙
率有利于水的排出、 改善气体传输,有利于电性
能的提高。
权利要求书1页 说明书5页
CN 115332551 A
2022.11.11
CN 115332551 A
1.一种燃料电池用电极催化剂材料, 其特征在于: 其组成成分及重量份数为: 氯铂酸2 ‑
5份、 硫代乙酰胺4 ‑10份、 碳浆液20‑26份。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池用电极催化剂材料, 其特征在于: 其组成成分及
重量份数为: 氯铂酸2 ‑4份、 硫代乙酰胺4 ‑8份、 碳浆液20‑23份。
3.根据权利要求2所述的一种燃料电池用电极催化剂材料, 其特征在于: 其组成成分及
重量份数为: 氯铂酸3份、 硫代乙酰胺6份、 碳 浆液21份。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池用电极催化剂材 料的制备 方法, 其特 征在于:
步骤1:
将氯铂酸配置成氯铂酸溶 液;
步骤2:
将步骤1中配置的氯铂酸溶液、 硫代乙酰胺和碳浆液在温度为100℃条件下混合均匀,
然后调整混合液的PH值, 使混合液PH值 为3;
步骤3:
将步骤2制备的混合液采用静电纺丝的方式制备 出纳米纤维催化剂。
5.根据权利要求4所述的一种燃料电池用电极催化剂材料的制备方法, 其特征在于: 所
述碳浆液 的制备方法为通过将载体活性碳加入去离子水中, 向去离子水中添加乙醇, 以超
声震荡的方式搅拌3 0min而制成。
6.根据权利要求4所述的一种燃料电池用电极催化剂材料的制备方法, 其特征在于: 所
述氯铂酸溶 液的制备 方法为将氯铂酸加入至去离 子水中搅拌均匀配置成氯铂酸溶 液。
7.根据权利要求4所述的一种燃料电池用电极催化剂材料的制备方法, 其特征在于: 步
骤3中, 将混合液注入至 静电纺丝机中, 通过静电纺丝机工作使 得混合液在高压静电场下克
服表面张力而产生带电喷射 流, 喷射于静电纺丝 机的接收装置上, 形成纳米纤维催化剂。权 利 要 求 书 1/1 页
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CN 115332551 A
2一种燃料电池用电极催化剂材料及其制备方 法
技术领域
[0001]本发明涉及电极催化剂技术领域, 具体领域为一种燃料电池用电极催化剂材料及
其制备方法。
背景技术
[0002]燃料电池作为一种新型发电装置有其独特的优点, 它可直接将化学能转化为电
能, 且效率高对环境无污染, 在国防、 能源、 环保、 通讯等领域有着良好的应用前景。 质子交
换膜膜燃料电池作为新近发展的第五代燃料电池,采用固态聚合物为电解质具有操作温度
低、 比能量高、 使用寿命长、 低温快速启动以及无电解质泄漏等优点。 催化剂层作为质子交
换膜燃料电池的核心部件,是提升燃料电池性能、 耐久性并降低其成本的关键。 目前,质子
交换膜燃料电池采用的催化剂主要是贵金属铂,其成本较高, 进一步增加催化剂层中铂的
利用效率并提升催化剂层的电性能成为质子交换膜燃料电池研究的重点。
发明内容
[0003]本发明的目的在于提供一种燃料电池用电极催化剂材料及其制备方法, 进一步增
加催化剂层中铂的利用效率。
[0004]为实现上述目的, 本 发明提供如下技术方案: 一种燃料电池用电极催化剂材料, 其
组成成分及重量份数为: 氯铂酸2 ‑5份、 硫代乙酰胺4 ‑10份、 碳浆液20‑26份。
[0005]优选的, 一种燃料电池用电极催化剂材料, 其特征在于: 其组成成分及重量份数
为: 氯铂酸2 ‑4份、 硫代乙酰胺4 ‑8份、 碳浆液20‑23份。
[0006]优选的, 一种燃料电池用电极催化剂材料, 其特征在于: 其组成成分及重量份数
为: 氯铂酸3份、 硫代乙酰胺6份、 碳 浆液21份。
[0007]优选的, 一种燃料电池用电极催化剂材 料的制备 方法, 其特 征在于:
[0008]步骤1:
[0009]将氯铂酸配置成氯铂酸溶 液;
[0010]步骤2:
[0011]将步骤1中配置的氯铂酸溶液、 硫代乙酰胺和碳浆液在温度为100℃条件下混合均
匀, 然后调整混合液的PH值, 使混合液PH值 为3;
[0012]步骤3:
[0013]将步骤2制备的混合液采用静电纺丝的方式制备 出纳米纤维催化剂。
[0014]一种燃料电池用电极催化剂材料的制备方法, 所述碳浆液的制备方法为通过将 载
体活性碳加入去离 子水中, 向去离 子水中添加乙醇, 以超声 震荡的方式搅拌3 0min而制成。
[0015]一种燃料电池用电极催化剂材料的制备方法, 所述氯铂酸溶液的制备方法为将氯
铂酸加入至去离 子水中搅拌均匀配置成氯铂酸溶 液。
[0016]一种燃料电池用电极催化剂材料的制备方法, 步骤3中, 将混合液注入至静电纺丝
机中, 通过静电纺丝机工作使得混合液在高压静电场下克服表面张力而产生带电喷射流,说 明 书 1/5 页
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专利 一种燃料电池用电极催化剂材料及其制备方法
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