一种用于质子交换膜燃料电池阴极催化剂的金属材料及制备方法

摘要

本发明提供了一种用于质子交换膜燃料电池阴极催化剂的金属材料，由铂和镓形成的合金，呈一维纳米线结构，长度为40～80nm，直径为1～2nm。并提供了其制备方法，首先在有机液态条件下二价金属铂还原得到Pt纳米线，向其中加入三价金属镓化合物和还原剂，经还原反应得到呈一维纳米线结构的Pt与Ga的合金。本发明的Pt‑Ga合金材料的结构为一维纳米线经碳负载后催化剂的质量活性是目前铂碳纳米催化剂的9倍以上，面积活性提高7倍以上，在氧气气氛下循环使用30000次后，只有15.7％的质量活性性能损失。并且本发明的制备方法可实现Ga元素对Pt纳米线的高含量掺杂，且含量可控，可根据需要有效降低Pt元素的使用，降低电池成本；同时反应条件较温和，操作简单。