申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2021-08-28

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113839053B

主分类号：H01M4/90

分类号：H01M4/90;H01M8/1011;B82Y30/00;B82Y40/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.01.11#实质审查的生效;2021.12.24#公开

摘要：本发明公开了一种用于碱性直接甲醇燃料电池的非贵金属碳载镍锡氮化钽纳米电催化剂及其制备方法，该催化剂的镍、锡、氮化钽、导电炭黑组分在催化剂中所占的质量百分比为7.1～9.1％、9.2‑28.8％、42.71‑54.48％和21.35‑27.24％，其制备方法为通过微波辅助乙二醇还原法制备的非贵金属NiSnTaN‑C纳米电催化剂。本发明为首次制备合成导电炭黑负载氮化钽镍锡的非贵金属纳米催化剂，制备条件温和，操作简单可控，节能环保。本发明的电催化剂是第一次作为碱性直接甲醇燃料电池阳极材料，与钯基或铂基等贵金属催化剂相比，成本显著降低，对碱性条件下甲醇的氧化反应具有高电催化活性、强抗CO中毒能力和良好的稳定性等优点。

主权项：1.一种用于碱性直接甲醇燃料电池的非贵金属碳载镍锡氮化钽纳米电催化剂，其特征在于：该催化剂是一种非贵金属纳米催化剂，该催化剂中的镍、锡、氮化钽和导电炭黑组分在催化剂中所占的质量百分比分别为7.1~9.1%、9.2~28.8%、42.71~54.48%和21.35~27.24%；所述的用于碱性直接甲醇燃料电池的非贵金属碳载镍锡氮化钽纳米电催化剂的制备方法，反应条件温和，操作简单；包括如下步骤：1）在容器中加入氮化钽、导电炭黑和乙二醇，放置于磁力搅拌器上搅拌均匀，然后进行超声处理使氮化钽和导电炭黑在乙二醇中分散均匀，加入氮化铌和导电炭黑质量使得二者在催化剂中所占的质量百分比分别为42.71~54.48%和21.35~27.24%，得到混合物A；2）将氯化镍、氯化亚锡加入到步骤1）得到的混合物A中，置于磁力搅拌器上搅拌均匀，得到混合物B，其中按照镍负载量在催化剂中为7.1~9.1%质量分数加入对应质量的氯化镍，按照锡负载量在催化剂中为9.2~28.8%质量分数加入对应质量的氯化亚锡；3）在搅拌的同时向步骤2）得到的混合物B中加入氢氧化钾溶液；搅拌均匀后，置于微波炉中进行反应；其中氯化镍主要转换为镍的氧化物，得到固液混合物，然后冷却至室温；4）将冷却至室温后的固液混合物用去离子水和无水乙醇洗涤至无乙二醇、钾离子以及氯离子残留，放入60~80℃的烘箱中干燥6~12h，经研磨得到用于碱性直接甲醇燃料电池的非贵金属碳载镍锡氮化钽纳米电催化剂。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安交通大学 用于碱性直接甲醇燃料电池的非贵金属碳载镍锡氮化钽纳米电催化剂及其制备方法

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