在氢燃料电池中，催化剂起到分解氢气和氧气进行电化学反应产生电流的作用。目前商用催化剂为铂碳催化剂。因为铂是贵金属，所以催化剂的成本一直居高不下，如何降低铂使用量，同时又具有高催化活性成了行业关注热点。

　　目前国内氢燃料电池以采购进口催化剂为主，2022年国际材料巨头已经开始催化剂产能扩张的加码布局，国产催化剂企业也在加快推进商用进程，不断地提升耐久性和产品的一致性。

　　艾邦为大家整理了氢燃料电池催化剂制备工艺及主要厂商，包括氢燃料电池催化剂概述、Pt/C催化剂的制备方法、Pt/C催化剂生产工艺技术和国内外氢燃料电池催化剂主要供应商的整理。

　　氢燃料电池催化剂制备工艺

　　氢燃料电池催化剂概述

　　在质子交换膜燃料电池的电化学反应中，主要涉及两个反应，分别是阳极的氢氧化(HOR)和阴极的氧还原(ORR)

　　阳极HOR过程反应很快，但阴极ORR过程很慢，因此需要催化剂加快ORR反应速度，从而提高燃料电池整体反应效率。目前主流的催化剂是PUC催化剂，是在碳载体上担载铂或铂合金制备而成。

　　质子交换膜燃料电池电化学反应

　　Pt/C催化剂的制备方法

　　Pt/C催化剂的制备方法主要有浸渍还原法、胶体法、离子交换法、微乳液法等,浸渍还原法.

　　浸渍还原法是最早使用的制备担载型催化剂的方法，它是用前驱物的盐溶液浸渍载体，干燥后用还原性气体还原。

　　具体做法是:将碳载体在某种溶剂(如水、乙醇等)中分散均匀，加入一定量的贵金属前驱体，如氯铂酸(H,PtCI·6H,O)，浸渍到碳载体上。在一定的温度下，加入过量的还原剂(如HCHO、HCOONa、Na,SO,或者NH,NH,、NaBH)，或在还原性气氛下进行热解还原，即可得到所需要的Pt/C催化剂。该方法制得的催化剂，颗粒尺寸与载体相关，可以获得约为几个纳米的化剂。

　　胶体法

　　胶体法是在特定的溶剂中，利用一定的还原剂将催化剂的前驱体制备为胶体并均匀稳定地分散在溶剂中，然后将载体用溶剂分散成浆液，加入胶体溶液中在此过程中进行还原，制备得到催化剂。

　　为防止制备过程中催化剂聚集，获得较小的颗粒，常使用保护剂，如带电的表面活性剂(季铵盐，NR4+)或具有空间位阻效应的高分子聚合物(如PPh3、PVPPVA)等。前者是带电表面活性剂吸附于胶体纳米粒子上，在相同电荷的排斥作用下阻止金属粒子的聚集。后者是吸附于金属粒子上的高分子聚合物，利用其特殊的空间几何结构阻止粒子的聚集，可以得到粒径分布窄、粒子尺寸小的金属催化剂。

　　Pt/C催化剂生产工艺技术

　　整个工序从分散、反应、分离、到后处理都是基于微管道的连续流工艺，主要装置包括在线式分散系统、反应系统、分离洗涤系统及干燥后处理系统等几个单元组成。

　　工艺流程: