Co tolerant platinum-zinc fuel cell electrode

Details Co tolerant platinum-zinc fuel cell electrode Co tolerant platinum-zinc fuel cell electrode

H - Electricity

01

M

H01M 8/22 (2006.01) B01J 23/60 (2006.01) B22F 1/00 (2006.01) C25B 11/08 (2006.01) C25B 11/14 (2006.01) H01M 4/92 (2006.01) H01M 4/86 (2006.01) H01M 8/10 (2006.01)

Patent

CA 2242085

The invention is a composition, comprising: a carbon-supported, dispersed platinum-zinc alloy having the formula Pt-Zn x/C wherein x ranges from greater than 0.05 to less than 1 wherein platinum is in the form of platinum particles ranging in size from about 20.ANG. to about 30.ANG. on a carbon support, wherein the carbon is in the form of high surface area carbon having surface area ranging from about 100 to about 500 m2/g, and the platinum particles are presentin an amount ranging from about 10 to about 40 wt% on the carbon support. The composition is made by the process of depositing on the carbon support a soluble zinc source selected from the group of zinc nitrate, acetate, halides, formates, oxalates, and acetyl acetonates and mixtures thereof; calcining to convert the zinc source to ZnO; and then reducing the zinc oxide ata temperature ranging from about 250°C to about 600°C, in the presence of hydrogen at a pressure ranging from about 1 atmosphere (100 KPa) to about 10 atmospheres (1000 KPa), or by the process of admixing zinc powder with Pt/C powder; and heating the mixture under a reducing atmosphere at a temperature sufficient to produce the Pt-Zn x/C alloy, wherein x ranges from greater than 0.05 to less than 1. The invention has utility in fuel cells in electrochemical processes requiring CO tolerant anodes.

Cette invention concerne une composition comprenant : un alliage platine-zinc dispersé sur un support de carbone, de formule Pt-Znx/C, dans laquelle x est un nombre supérieur à 0,05 et inférieur à 1. Dans cette composition, le platine se trouve sous forme de particules dont la taille va d'environ 20 à environ 30 .ANG.; le carbone se trouve sous forme de carbone ayant une surface efficace importante, allant d'environ 100 à environ 500 m2/g; et les particules de platine représentent d'environ 10 à environ 40 % du poids du support de carbone. Cette composition est réalisée grâce : au dépôt sur le support de carbone d'une solution contenant une source de zinc, choisie parmi le groupe constitué par le nitrate de zinc, l'acétate de zinc, les halogénures de zinc, les formates de zinc, les oxalates de zinc, les acétylacétonates de zinc ou des mélanges de ces composés; à la calcination de ce dépôt afin de convertir la source de zinc en ZnO; et la réduction de l'oxyde de zinc à une température allant d'environ 250 à environ 600 .degré.C, en présence d'hydrogène à une pression allant d'environ 1 (100 KPa) à environ 10 atmosphères (1 000 KPa). Elle peut aussi être réalisée grâce à l'admixtion d'une poudre de zinc avec une poudre de Pt/C et au chauffage de ce mélange sous une atmosphère réductrice à une température suffisante afin de produire l'alliage Pt-Znx/C, dans lequel x représente un nombre supérieur à 0,05 et inférieur à 1. Cette invention est utile dans le domaine des piles à combustible, dans les processus électrochimiques nécessitant des anodes tolérant le CO.

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