申请/专利权人：安徽明天新能源科技有限公司

申请日：2021-12-27

公开（公告）日：2024-02-06

公开（公告）号：CN114512688B

主分类号：H01M4/92

分类号：H01M4/92;H01M4/88

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.06#授权;2022.06.03#实质审查的生效;2022.05.17#公开

摘要：本发明公开了一种用于燃料电池膜电极的CCM及其生产方法，涉及燃料电池膜电极CCM技术领域；所述CCM采用的阳极催化剂为PtTi4O7，其中Pt为活性成分，Ti4O7为载体，Pt的质量分数为60％，所述CCM采用的阴极催化剂为Pt6Co1Mn1GC，其中铂钴锰的质量分数为60％。本发明中的阳极催化剂PtTi4O7，既降低了贵金属活性面积的损失率，又提高了载体耐高电位腐蚀性；本发明中的阴极催化剂，既提高了对氧气还原反应的催化活性，又在一定程度上降低了铂合金催化剂的比质量活性损失率；本发明通过在Pt中引入合金元素，来提高对氧气还原反应的催化活性。

主权项：1.一种用于燃料电池膜电极的CCM的生产方法，其特征在于，所述CCM采用的阳极催化剂为PtTi4O7，其中Pt为活性成分，Ti4O7为载体，Pt的质量分数为60%，所述CCM采用的阴极催化剂为Pt6Co1Mn1GC，其中铂钴锰的质量分数为60%；包括：阳极催化剂PtTi4O7的制备方法、阴极催化剂石墨碳负载铂钴锰Pt6Co1Mn1GC的制备方法、阳极浆料的制备方法、阴极浆料的制备方法和CCM的喷涂制备方法；其中，阳极催化剂PtTi4O7的制备方法包括如下步骤：S1：首先将H2PtCl6溶液、Ti4O7粉末和挥发性溶剂通过搅拌装置均匀混合分散，形成糊状物；S2：然后将糊状物迅速放入-55℃的低温环境中冷冻3h，得到冷冻糊状物H2PtCl6Ti4O7；S3：接着在真空条件下，从-55℃～85℃干燥20h，得到H2PtCl6Ti4O7粉末；S4：最后将H2PtCl6Ti4O7粉末在还原性气氛中还原，得到PtTi4O7；S5：将PtTi4O7清洗干燥，密封保存；所述S1步骤中，挥发性溶剂为水；金属载体质量比m（Pt）：m（Ti4O7）=3：2，所述S4步骤中，还原温度为250℃，还原时间为2h；所述阴极催化剂石墨碳负载铂钴锰Pt6Co1Mn1GC的制备方法包括如下步骤：S21：首先将石墨碳进行处理形成缺陷石墨碳GC；S22：然后将H2PtCl6溶液、CoSO4溶液、MnSO4溶液、挥发性溶剂和缺陷石墨碳通过搅拌装置均匀混合分散，形成糊状物；S23：接着将糊状物放入-60℃的低温环境中冷冻4h，得冷冻H2PtCl6·CoSO4·MnSO4GC糊状物；S24：最后将冷冻糊状物置于真空环境中，从-60℃～90℃干燥22h，得到H2PtCl6·CoSO4·MnSO4GC粉末；S25：将该粉末在还原性气氛中还原及惰性气体中合金化，得到Pt6Co1Mn1GC；S26：将Pt6Co1Mn1GC清洗干燥，密封保存；所述S22步骤中，挥发性溶剂为水；各金属元素的原子比为n（Pt）：n（Co）：n（Mn）=6：1：1，金属载体的质量比为m（PtCoMn）：m（GC）=3:2；所述S25步骤中，所述的还原温度为200℃，还原气氛为H2N2混合气，还原时间为1.5h；合金化温度为150℃，合金气氛为Ar；合金时间为1h。

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