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含有氧化铱纳米片作为助催化剂的电极催化剂制造技术

技术编号:41920451 阅读:14 留言:0更新日期:2024-07-05 14:20
提供作为燃料电池的抗反极阳极催化剂表现出高的性能的电极催化剂。通过将混合有氧化铱(IrO<subgt;2</subgt;)纳米片作为Pt/C催化剂的助催化剂的复合催化剂形成电极催化剂,解决了上述问题。IrO<subgt;2</subgt;纳米片相对于Pt/C与IrO<subgt;2</subgt;纳米片之和的重量比率(百分率)优选处于1%以上且26%以下的范围内,构成复合催化剂的Pt:Ir(原子比)优选处于1.5:1~50:1的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及作为燃料电池的抗反极阳极催化剂表现出高的性能的、含有氧化铱纳米片作为助催化剂的电极催化剂


技术介绍

1、高分子电解质燃料电池(简称为“pefc”)作为具备低碳排出量和高能量转换效率的车辆用电源值得期待,用于得到更高性能的开发得到进展。特别是作为最近的开发课题,存在pefc电池单元陷入反极状态时催化剂劣化急剧进展的问题。例如在寒冷地区,电池单元内的水冷冻,产生流路堵塞,有可能导致氢燃料缺乏。此时,本来的阳极产生阴极反应、阴极产生阳极反应、电池单元的电压转变为负的值(反极)。若在阳极燃料缺乏,则阳极电位升高至超过1.5v(反极状态),载体的碳急剧氧化、导致性能降低。

2、需要说明的是,专利文献1、2为本专利技术人提出的相关申请,非专利文献1、2为在后述的实施例中参照的文献。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:日本特开2015-171966号公报

6、专利文献2:日本特开2017-141158号公报

7、非专利文献

8、非专利文献1:g.shi,h.yano,d.a.tryk,a.iiyama,and h.uchida,acs catal.,7,267(2017).doi:10.1021/acscatal.6b02794.

9、非专利文献2:g.shi,d.a.tryk,t.iwataki,h.yano,m.uchida,a.iiyama andh.uchida,j.mater.chem.a,8,1091(2020).doi:10.1039/c9ta12023h.


技术实现思路

1、专利技术要解决的问题

2、如上所述那样,若在燃料电池的工作停止时作为燃料的氢缺乏、氧跨越到阳极,则阳极电位成为高电位(反极状态),产生电极催化剂的劣化。这是本来的氢电极作为氧电极反应的反极(cell reversal)反应,期待开发抑制该反应的抗反极阳极催化剂(也称为“抗燃料缺乏阳极”)。

3、本专利技术是为了解决上述问题而提出的,其目的在于,提供作为燃料电池的抗反极阳极催化剂表现出高的性能的电极催化剂。

4、用于解决问题的方案

5、本专利技术的电极催化剂的特征在于,其为混合有氧化铱(iro2)纳米片作为pt/c(碳负载铂)催化剂的助催化剂的复合催化剂。

6、根据该专利技术,通过形成混合有iro2纳米片作为pt/c催化剂的助催化剂的复合催化剂,作为燃料电池用的抗反极阳极催化剂表现出高的性能。需要说明的是,迄今已知铱、氧化铱纳米颗粒等助催化剂,但是没有混合iro2纳米片作为助催化剂的例子,可以作为新的电极催化剂期待。

7、本专利技术的电极催化剂中,前述iro2纳米片相对于前述pt/c与前述iro2纳米片之和的重量比率(百分率)处于1%以上且26%以下的范围内。

8、本专利技术的电极催化剂中,构成前述复合催化剂的pt:ir(原子比)处于1.5:1~50:1的范围内。

9、专利技术的效果

10、根据本专利技术,提供作为燃料电池的抗反极阳极催化剂表现出高的性能的电极催化剂。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电极催化剂,其特征在于,其为混合有氧化铱即IrO2纳米片作为Pt/C催化剂的助催化剂的复合催化剂。

2.根据权利要求1所述的电极催化剂,其中,所述IrO2纳米片相对于所述Pt/C与所述IrO2纳米片之和的重量比率即百分率处于1%以上且26%以下的范围内。

3.根据权利要求1或2所述的电极催化剂,其中,构成所述复合催化剂的Pt:Ir处于1.5:1~50:1的范围内,所述Pt:Ir为原子比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种电极催化剂,其特征在于,其为混合有氧化铱即iro2纳米片作为pt/c催化剂的助催化剂的复合催化剂。

2.根据权利要求1所述的电极催化剂,其中,所述iro2纳米片相对于所述pt/c与所述iro2...

【专利技术属性】
技术研发人员:杉本涉黄亭维
申请(专利权)人:国立大学法人信州大学
类型:发明
国别省市:

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