CN119430292A 锡掺杂层状锰氧化物电催化材料、其制备方法以及氢燃料电池电催化剂 （同济大学）

本发明提供了一种锡掺杂层状锰氧化物电催化材料、其制备方法以及氢燃料电池电催化层状O3型的锰酸锂(Li2MnO3)中掺入锡元素，在化性能显著提高，同时增强了材料的结构稳定24.一种如权利要求1_3中任意一项所述的锡掺杂层状锰氧化物电催化材料的制备方权利要求1_3中任意一项所述的锡掺杂层其中，所述氢燃料电池电催化剂由所述锡掺杂层状3[0003]目前铂族贵金属仍然是氧还原反应首选的催化剂，但是铂族金属由于资源匮具有长效稳定性的非贵金属催化剂来替代铂族催化剂是目前发展氧还原电催化剂的主要于贵金属催化剂，锰氧化物催化剂通常不能使氧还原反应完全按照直接四电子途径进行，4样品置于马弗炉中在400℃_500℃下反应36h_48h，得到锡掺杂层状锰氧化物电催化材料，[0012]本发明还提供了一种包括上述锡掺杂层状锰氧化物电催化材料的氢燃料电池电池电催化剂由锡掺杂层状锰氧化物电催化材料与碳粉混合研磨制成，碳粉的型号为本发明具有制备方法简单，易于放大等优点；此外，因为通过在工艺成熟的层状锰酸锂[0019]另外，根据本发明所涉及的制备方法所制备的锡掺杂层状锰氧[0022]图3是本发明的实施例1中锡掺杂层状锰氧化物电催化材料及氢燃料电池电催化5[0023]图4是本发明的实施例1锡掺杂层状锰氧化物电催化材料及氢燃料电池电催化剂(Li2Mn0.9Sn0.1O3)、对比例1(Li2MnO3)、实施例2(Li2Mn0.95Sn0.05O3)、实施例32Mn0.85Sn0.15O3)的X射线衍射仪实验图谱；[0027]图8是实施例1锡掺杂层状锰氧化物电催化材料(Li2Mn0.9Sn0.1O3)制得的催化剂在[0031]本实施例提供了一种锡掺杂层状锰氧化物电催化材料，其制备方法包括如下步6[0045]Li2Mn0.85Sn0.15O3的X射线衍射仪实验图谱如图4所示，通过对图4的数据进行分析[0054]对实施例1_3以及对比例1_2制得的化合物进行X射线衍射。表征结果如图4_5所[0061]取实施例1制得的锡掺杂层状锰氧化物电催化材料(Li2Mn0.9Sn0.1O3)加入炭粉(质量比为3070碳粉的型号为VulcanXC_72R)置于玛瑙研钵中研磨0.5小时，得到氢燃述得到的均匀混合液滴涂在玻碳电极表面，采用旋转干燥法得到均匀覆盖的催化剂薄膜，7[0062]取对比例1制得的O3型层状锰酸锂(Li2MnO3)加入炭黑(质量比为3070％)置于[0063]取实施例2制得的Li2Mn0.95Sn0.05O3加入炭黑(质量比为3070％)置于玛瑙研钵[0064]取对比例2制得的Li2SnO3加入炭黑(质量比为3070％)置于玛瑙研钵中研磨0.5[0071]图8是实施例1锡掺杂层状锰氧化物电催化材料(Li2Mn0.9Sn0.1O3)制得的催化剂在2Mn0.9Sn0.1O3)表现出优异的循环稳定[0075]使用实施例1的锡掺杂层状锰氧化物电催化材料及其氢燃料电池电催化剂(Li2Mn0.9Sn0.1O3)组装成碱性燃料电池。测试中采用碱性聚合物电解质(quaternaryC作为阳极催化剂，金属负载量控制在0.4mg/cm2。将实施例1(Li2Mn0.9Sn0.1O3)、对比例18化剂，以2:3的质量比与XC_72混合，控制氧化物载量为0.6mg/cm2。测试采用850eMulti9