一种长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法包括以下步骤：提供锡前驱体溶液和碳载铂纳米催化剂；混合所述锡前驱体溶液和碳载铂纳米催化剂，得到分散液；对所述分散液进行干燥处理，得到碳载铂-锡前驱体粉末；及在还原性气体下，对所述碳载铂-锡前驱体粉末进行加热处理，得到长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂，其中，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂包括碳载体、负载于所述碳载体上的铂纳米颗粒、及修饰在所述铂纳米颗粒表面上的锡原子，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的铂与锡的原子比为10：1～50：1。2.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述锡前驱体溶液的浓度为0.05～0.12mol/l；和/或所述锡前驱体溶液中的锡前驱体为乙酸锡、氯化锡、及乙酰丙酮锡中的至少一种；和/或所述锡前驱体溶液中的溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、及异丙醇中的至少一种，或所述锡前驱体溶液中的溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、及异丙醇中的至少一种与水的混合物。3.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述分散液中，铂与锡的原子比为10：1～50：1。4.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳载铂纳米催化剂的碳载体为炭黑、石墨烯、及碳纳米管中的至少一种。5.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述铂纳米颗粒的粒径为1～5nm。6.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述还原气体为氢气、氨气、及一氧化碳中的至少一种，或所述还原气体为氢气、氨气、及一氧化碳中的至少一种与氮气及氩气中的至少一种的混合气体。7.根据权利要求1所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述加热处理的温度为200～350℃，时间为0.5～4h。8.一种长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂，其特征在于，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂包括碳载体、负载于所述碳载体上的铂纳米颗粒、及修饰在所述铂纳米颗粒表面上的锡原子，其中，所述长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的铂与锡的原子比为10：1～50：1。9.根据权利要求8所述的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂，其特征在于，所述碳载体为炭黑、石墨烯、及碳纳米管中的至少一种；和/或所述铂纳米颗粒的粒径为1～5nm。

技术总结
一种长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂的制备方法，包括：混合锡前驱体溶液和碳载铂纳米催化剂，得到分散液；干燥分散液，得到碳载铂-锡前驱体粉末；在还原性气体，加热碳载铂-锡前驱体粉末，得到长寿命碳载铂-锡纳米催化剂，包括碳载体、负载于碳载体上的铂纳米颗粒、修饰在铂纳米颗粒表面上的锡原子，碳载铂-锡纳米催化剂的铂与锡的原子比为10：1～50：1。本发明还提供一种长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂。本发明的长寿命质子交换膜燃料电池碳载铂-锡纳米催化剂在燃料电池氧还原反应条件下具有良好的稳定性(0.6～1.2V循环扫描2万次，质量活性衰减小于30％，电化学活性面积衰减小于20％)。电化学活性面积衰减小于20％)。电化学活性面积衰减小于20％)。


技术研发人员：康永强 李佳 康飞宇 干林
受保护的技术使用者：清华大学深圳国际研究生院
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/1/6