iBEt 3H中的至少一種。
[0176]在使用弱還原劑的情況下，由于反應(yīng)速度較慢且需要隨后對溶液進(jìn)行加熱而難以進(jìn)行連續(xù)過程，因此在大規(guī)模生產(chǎn)上可能存在問題，特別是，在使用弱還原劑乙二醇的情況下，存在由于高粘度造成流速下降而在連續(xù)工藝中生產(chǎn)率低的問題。因此，在使用本申請所述的還原劑的情況下，可以克服前述問題。
[0177]根據(jù)本申請的一個示例性實(shí)施方案，所述制備方法還可以包括:在形成包括空腔的金屬納米粒子之后，去除空腔內(nèi)的表面活性劑。對于去除方法沒有特別限制，例如，可以采用用水洗滌的方法。所述表面活性劑可以為陰離子表面活性劑和/或陽離子表面活性劑。
[0178]根據(jù)本申請的一個示例性實(shí)施方案，在形成載體-金屬納米粒子復(fù)合物后，為了使溶液中包含的載體-金屬納米粒子復(fù)合物沉淀，可以對該溶液進(jìn)行離心。離心后，可以僅收集所分離出的載體-金屬納米粒子復(fù)合物。如有必要，還可以進(jìn)行載體-金屬納米粒子復(fù)合物的燒結(jié)過程。
[0179]根據(jù)本申請的一個示例性實(shí)施方案，可以制備具有數(shù)納米的均勻尺寸的金屬納米粒子負(fù)載于載體中的載體-金屬納米粒子復(fù)合物。通過相關(guān)技術(shù)中的方法，難以制備負(fù)載于載體中的尺寸為幾個納米的金屬納米粒子，更難以制備具有均勾尺寸的金屬納米粒子。
[0180]下文中，將通過實(shí)施例來詳細(xì)地具體描述本申請。然而，根據(jù)本申請的實(shí)施例可以以多種其它形式進(jìn)行修改，并且本申請的范圍并不解釋為局限于以下所將詳述的實(shí)施例。提供本申請的實(shí)施例是用于向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更充分地描述本申請。
[0181]在下面的實(shí)施例中，第一金屬鹽為包括第一金屬離子(其為第一金屬的前體)或含有第一金屬離子的原子團(tuán)離子的鹽，并可以用于提供第一金屬。并且，第二金屬鹽為包括第二金屬離子(其為第二金屬的前體)或含有第二金屬離子的原子團(tuán)離子的鹽，并可以用于提供第二金屬。
[0182][制備例I]
[0183]將作為第一金屬鹽的Ni (NO3)2、作為第二金屬鹽的K2PtCl4、作為第一表面活性劑的十二烷基硫酸銨(ALS)以及作為第二表面活性劑的N-十二烷基-N，N-二甲基-3-銨基-1-丙磺酸鹽(DDAPS)溶解在水中，然后攪拌30分鐘而形成溶液。Ni (NO3) 2與K #比14的摩爾比為3:1，ALS的濃度為對于水的臨界膠束濃度(CMC)的兩倍，DDAPS的濃度為ALS的濃度的1/10摩爾。其后，將分散于水中的碳加入到所述溶液中并攪拌30分鐘，然后加入還原劑NaBH4,接下來反應(yīng)30分鐘。
[0184]其后，以10，OOOrpm進(jìn)行離心10分鐘以去除上層中的上層清液，然后將剩余的沉淀物在蒸餾水中再分散，并重復(fù)離心過程，制備載體-金屬納米粒子復(fù)合物。
[0185]圖2和圖3示出了根據(jù)制備例I制備的載體-金屬納米粒子復(fù)合物的透射電子顯微鏡(TEM)圖像。
[0186][制備例2]
[0187]將作為第一金屬鹽的Ni (NO3)2、作為第二金屬鹽的K2PtCl4、作為第一表面活性劑的十二烷基硫酸銨(ALS)以及作為第二表面活性劑的十二烷基三甲基溴化銨(DTAB)溶解在水中，然后攪拌30分鐘而形成溶液。Ni (NO3) 2與K2PtCl4的摩爾比為3:1，ALS的濃度為對于水的臨界膠束濃度(CMC)的兩倍，DTAB的濃度為ALS的濃度的1/5摩爾。其后，將分散于水中的碳加入到所述溶液中并攪拌30分鐘，然后加入還原劑NaBH4，接下來反應(yīng)30分鐘。
[0188]其后，以10，OOOrpm進(jìn)行離心10分鐘以去除上層中的上層清液，然后將剩余的沉淀物在蒸餾水中再分散，并重復(fù)離心過程，制備載體-金屬納米粒子復(fù)合物。
[0189]圖4和圖5示出了根據(jù)制備例2制備的載體-金屬納米粒子復(fù)合物的透射電子顯微鏡(TEM)圖像。參見圖5，可以證實(shí)在載體上形成的金屬納米粒子的直徑從附圖左側(cè)起為
16.5nm、12.2nm、14.0nm、13.0nm、9.24nm、14.4nm、13.4nm、11.0nm 和 13.2nm。
[0190]如圖2至圖5所示，可以證實(shí)在根據(jù)本申請的載體-金屬納米粒子的金屬納米粒子中，在載體上形成了空腔。另一方面，圖9為相關(guān)技術(shù)中的載體-金屬納米粒子復(fù)合物的透射電子顯微鏡(TEM)圖像，可以證實(shí)其金屬納米粒子具有實(shí)心的球形形狀，其中未形成空腔。
[0191]雖然已經(jīng)參照附圖描述了本申請的示例性實(shí)施方案，但本申請并不局限于所述示例性實(shí)施方案，而是可以以多種不同形式來制備，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，在不背離本申請的技術(shù)精神或基本特征的情況下，可以對本申請進(jìn)行各種修改和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解，上述示例性實(shí)施方案在所有方面皆為示例性的而非限定性的。
[0192][附圖標(biāo)記說明]
[0193]1:載體
[0194]2:金屬納米粒子
[0195]3，4:空腔
[0196]10:電解質(zhì)膜
[0197]20，21:催化層
[0198]30，31:微孔層
[0199]40，41:電極基材
[0200]50，51:氣體擴(kuò)散層
[0201]60:堆棧
[0202]70:氧化劑供應(yīng)部
[0203]80:燃料供應(yīng)部
[0204]81:燃料箱
[0205]82 ??泵
【主權(quán)項】
1.一種燃料電池，包括: 陰極； 陽極；以及 設(shè)置在所述陰極與所述陽極之間的電解質(zhì)膜， 其中，所述陰極和所述陽極中的至少一個包含載體-金屬納米粒子復(fù)合物，在該載體-金屬納米粒子復(fù)合物中，包含第一金屬和第二金屬以及一個或多個從外表面連續(xù)的空腔的金屬納米粒子負(fù)載在載體中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述空腔穿過所述金屬納米粒子。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述空腔從所述金屬納米粒子的外表面連續(xù)至該金屬納米粒子內(nèi)部的一個區(qū)域。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述空腔具有圓柱形狀或碗形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述金屬納米粒子的粒徑為Inm以上且為30nm以下。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述金屬納米粒子的粒徑為Inm以上且為20nm以下。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述金屬納米粒子的粒徑為Inm以上且為12nm以下。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述金屬納米粒子的粒徑為Inm以上且為6nm以下。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述空腔的直徑為所述金屬納米粒子的粒徑的5%以上且為30%以下。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述金屬納米粒子的粒徑在該金屬納米粒子的平均粒徑的80%至120%的范圍內(nèi)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述金屬納米粒子具有球形形狀。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述金屬納米粒子包含所述第一金屬與所述第二金屬的合金。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述第一金屬與所述第二金屬的原子百分比為1:5至10:1。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述第一金屬和所述第二金屬各自獨(dú)立地為選自屬于周期表第3至第15族的金屬、準(zhǔn)金屬、鑭系金屬和錒系金屬中的至少一種。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述第一金屬和所述第二金屬各自獨(dú)立地為選自鉑(Pt)、釕(Ru)、銠(Rh)、鉬(Mo)、鋨(Os)、銥(Ir)、錸(Re)、鈀(Pd)、釩(V)、鎢(W)、鈷(Co)、鐵(Fe)、砸(Se)、鎳(Ni)、鉍(Bi)、錫(Sn)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、金(Au)、鈰(Ce)、銀(Ag)和銅(Cu)中的至少一種。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述載體為碳類材料或無機(jī)微粒。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料電池，其中，所述碳類材料為選自炭黑、碳納米管(CNT)、石墨、石墨烯、活性炭、多孔碳、碳纖維和碳納米線中的至少一種。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的燃料電池，其中，所述無機(jī)微粒為選自氧化鋁、二氧化硅、二氧化鈦和氧化錯中的至少一種。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述金屬納米粒子對于所述載體的負(fù)載率為 1wt %至 70wt%。20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述第一金屬或所述第二金屬彼此不同，并且所述第一金屬或所述第二金屬為鎳。21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述第一金屬或所述第二金屬彼此不同，并且所述第一金屬或所述第二金屬為鉑。22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述第一金屬為鎳，所述第二金屬為鉑。23.—種制備燃料電池的方法，包括: 制備電解質(zhì)膜； 在所述電解質(zhì)膜的一個表面上形成陰極；以及 在所述電解質(zhì)膜的另一個表面上形成陽極， 其中，所述陰極和所述陽極中的至少一個包含載體-金屬納米粒子復(fù)合物，在該載體-金屬納米粒子復(fù)合物中，包含第一金屬和第二金屬以及一個或多個從外表面連續(xù)的空腔的金屬納米粒子負(fù)載在載體中。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的制備燃料電池的方法，其中，所述陰極的形成和所述陽極的形成中的至少一個還包括制備所述載體-金屬納米粒子復(fù)合物，并且 所述載體-金屬納米粒子復(fù)合物的制備包括: 形成溶液，該溶液包含溶劑、在溶劑中提供第一金屬離子或包含所述第一金屬離子的原子團(tuán)離子的第一金屬鹽、在溶劑中提供第二金屬離子或包含所述第二金屬離子的原子團(tuán)離子的第二金屬鹽、在溶劑中形成膠束的第一表面活性劑，和在溶劑中與所述第一表面活性劑一起形成膠束的第二表面活性劑； 向所述溶液中加入載體，進(jìn)行攪拌；以及 向所述溶液中加入還原劑，在所述載體上形成所述金屬納米粒子。
【專利摘要】本申請涉及一種燃料電池及其制備方法。
【IPC分類】B82B1/00, B82B3/00
【公開號】CN105431375
【申請?zhí)枴緾N201480040863
【發(fā)明人】金洸賢, 黃教賢, 金相勛, 趙俊衍
【申請人】Lg化學(xué)株式會社
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2014年10月31日
【公告號】EP3000781A1, US20160156043, WO2015065123A1