申请/专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院

申请日：2020-09-24

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN114430047B

主分类号：H01M4/92

分类号：H01M4/92;H01M8/22;C01B32/05

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.05.20#实质审查的生效;2022.05.03#公开

摘要：本发明涉及碳材料、铂碳催化剂及其制备方法和应用，其中的碳材料为硫硼掺杂的导电炭黑，用该碳材料制造的铂碳催化剂综合性能优于商业催化剂。

主权项：1.一种用于氢燃料电池的阳极和或阴极的铂碳催化剂，其特征在于，包括碳载体和负载于其上的铂金属，所述的碳载体为硫和硼掺杂的导电炭黑；所述碳载体由以下方法制得：（1）通过在硼源水溶液中浸渍后干燥的方式将导电炭黑与硼源接触，在惰性气体中于300℃～800℃处理0.5h～10h，得到硼掺杂导电炭黑；（2）将（1）中的硼掺杂导电炭黑与硫源接触，在惰性气体中于1000℃～1500℃处理0.5h～10h，得到所述的碳载体；所述的硼源为硼酸和硼酸盐中的一种或几种，硼源的质量以其所含硼的质量计，所述导电炭黑与硼源的质量比为100：1～5：1；所述的硫源为单质硫，硫源的质量以其所含硫的质量计，所述导电炭黑与硫源的质量比为20：1～2：1；所述碳载体的XPS分析B1s谱峰中，在191ev～193ev之间有两个特征峰，在185ev～200ev之间没有其他的特征峰；所述碳载体的XPS分析S2P谱峰中，在162ev～166ev之间，只有噻吩型硫的特征峰，且在168±1eV处有特征峰；所述催化剂的XPS分析的S2P谱峰中，所述噻吩型硫的特征峰与168±1eV处的特征峰的峰面积比大于10；所述催化剂不含除硫和硼外的其他掺杂元素，所述其他掺杂元素为氮、磷、氟、氯、溴和碘；以催化剂的质量为基准，铂的质量分数为20%～70%。

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