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一种钴基PEMEC阳极电催化剂及其制备方法 

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申请/专利权人:复旦大学

摘要:本发明属于能源材料技术领域,具体为一种钴基PEMEC阳极电催化剂及其制备方法。本发明电催化剂是通过对钴基催化剂Co3O4掺杂改性而得到,其结构式为CoMOx,M为掺杂元素,M选自Cr、Mo、W和Pb;本发明采用喷涂成膜的方式在碳纤维纸上负载催化剂前驱体,再经高温处理得到所述电催化剂;该电催化剂相比于Co3O4拥有更高的OER催化活性;本发明能避免重结晶导致的分布不均和催化剂层厚度不一致等问题,制备成本低。三电极测试中,10mAcm‑2电流密度下过电位仅为330mV;而在PEMEC工况条件下,CoMOx到达1Acm‑2电流密度的电压为1.98V;在PEMEC工况下保持良好的稳定性,在500mAcm‑2的电流密度下稳定运行100小时,可取代贵金属催化剂。

主权项:1.一种钴基PEMEC阳极电催化剂,其特征在于,是通过对钴基催化剂Co3O4掺杂改性而得到,其结构式为CoMOxx=1-2,M为掺杂元素,M选自Cr、Mo、W和Pb的至少一种;掺杂元素掺杂量为总摩尔量的0.5-30%;所述催化剂Co3O4掺杂改性的步骤为:1按掺杂元素摩尔百分量,分别称取钴和掺杂元素M前驱体盐,溶解于20-70%乙醇中,加入定量的2-20%Nafion溶液,振荡超声5-60min,分散均匀,得到混合溶液;2将亲水碳支撑体置于80-100℃热台上,通过超声喷涂或刮涂方法将配置好的混合溶液均匀地涂覆在碳支撑体上,得到前驱体薄膜;3然后将碳支撑体负载的前驱体薄膜置于200-500℃温度下退火2-4小时,得到所述Co3O4的掺杂改性催化剂,即钴基PEMEC阳极电催化剂。

全文数据:

权利要求:

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