CN116544427A - 一种用于燃料电池的催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于燃料电池的催化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于燃料电池的催化剂及其制备方法，涉及燃料电池技术领域。本发明制备的聚合物修饰载体，采用了耐酸碱耐高温性能优异的磷酸氢锆，在高温下抗腐蚀性能优越，耐久性好；聚合物修饰的载体，增强了磷酸氢锆的电子导电性，其自带的表面官能团增强了与活性组分之间的作用，提高了催化剂活性和稳定性；本发明采用的载体以及催化剂制备方法无需特殊处理，操作简单、便捷，易于实现工业化生产。

Description

一种用于燃料电池的催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种用于燃料电池的催化剂及其制备方法。
背景技术
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是通过氢与氧发生电化学反应来获得功率的一种装置，其产生的产物原则上仅是水，因此可作为环境负担小的清洁发电系统；在燃料电池中，通过向阳极侧供应含氢的气体燃料，并向阴极侧工艺含氧的氧化剂来获得电动势，其中阳极侧进行氧化反应，阴极侧进行还原反应，并向外电路提供电动势，具有绿色环保、高比能量、低温快速启动和高平稳运行的特点，被认为是替代内燃机的理想动力来源。
燃料电池电堆系统主要由催化剂、气体扩散层、质子交换膜等组成。其中催化剂所占电堆成本比例最高，这主要是当前商业化催化剂的种类限制所致。催化剂是质子交换膜燃料电池膜电极(MEA)的关键材料之一，决定了电池的放电性能和寿命。由于PEMFC工作温度不足100℃，对催化剂活性要求很高，而铂(Pt)催化剂具有良好的分子吸附、离解特性，因此铂催化剂成为最理想、也是当前唯一商业化的催化剂材料。但铂金属价格昂贵，我国的储存量也非常短缺，因此提高PEMFC性能、降低系统成本主要有如下途径：一种是从催化剂本征活性角度出发，通过改变载体、制备合金催化剂等方式降低贵金属Pt使用量，提高催化剂活性和稳定性。
铂基催化剂催化剂是燃料电池的关键材料之一，其本征特性决定这燃料电池系统的性能、寿命和成本；目前商业贵金属催化剂主要以碳为载体，其耐酸碱能力较弱，一般使用温度在60-90度之间，在高温运行过程中容易发生催化剂性能的衰减，这是因为低温燃料电池系统使用的系统的氢气需要达到99.9％以上，且耐CO中毒性非常低。日本燃料电池产业化推进会在2019年提出，燃料电池应用温度将达到150℃，且有着更强的耐酸碱能力，以便适用于更多的应用场景。目前商业催化剂，尤其是碳载体，无法实现上述要求。
公开号为CN114243039A的专利申请公开了一种耐高温复合载体、用于燃料电池的催化剂及其制备方法，其中，该复合载体中包括碳和磷酸氢锆，其中，磷酸氢锆的质量分数为5％～40％。磷酸氢锆是一种较强的固体酸，具有较大的比表面积和表面电荷，由于锆元素的存在，其有着良好的抗氧化和耐高温特性，能提升载体的强度和耐高温性能。与现有技术相比，该发明制备的复合载体，采用了耐酸碱耐高温性能优势的磷酸氢锆，在高温下抗腐蚀性能优越，耐久性较好，且制备方法无序特殊处理，操作简单、快捷，易于实现批量化生产但其耐高温性能还有待提高。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种耐高温燃料电池用催化剂及其制备方法，所述的催化剂以导电聚合物修饰的磷酸氢锆为载体，采用液相法制备催化剂，提高了催化剂活性和稳定性。
本发明具体的技术方案如下：
一方面，本申请提供一种用于燃料电池催化剂的耐高温复合载体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：将导电聚合物溶于无机酸中，再加入磷酸氢锆，分散后形成混合溶液；
S2：向步骤S1中得到的混合溶液中加入引发剂发生聚合反应，得到所述耐高温复合载体。
在第一方面的一种实施方式中，步骤S1中，所述导电聚合物为聚苯胺、聚苯胺、聚苯并咪唑和聚(3，4-乙烯二氧噻吩)中的至少一种；
所述导电聚合物占所述耐高温复合载体的质量分数为5wt％～30wt％；
所述无机酸为硫酸，硫酸的浓度为0.1-0.5mol/L。
在第一方面的一种实施方式中，步骤S1中，所述磷酸氢锆的制备方法包括以下步骤：(1)将锆源溶于水中，滴加盐酸，制成第一原料；氧氯化锆在溶解水的过程中会发生水解反应，生成氢氧化锆和盐酸，溶液为弱酸性；加入盐酸的目的是避免过量的氢氧化锆生成，使反应向正方向移动；
(2)将磷酸和盐酸混合，制成第二原料；加入磷酸和盐酸混合液，便于下部第一载体的混合形成；同时对载体进行酸洗；
(3)将第一原料滴至第二原料中，然后再滴加磷酸进行反应，得到所述磷酸氢锆；在本操作中，额外滴加磷酸是为了控制水合磷酸锆的生成含量，磷酸越多，第一载体中磷酸锆的含量就越大。
在第一方面的一种实施方式中，步骤(1)中，所述锆源为氧氯化锆或硝酸锆五水合物，所述锆源在第一原料中的质量分数为5％-15％。
在第一方面的一种实施方式中，步骤(2)中，第二原料中盐酸的浓度为0.5-1.0mol/L，所述磷酸的浓度为0.5-1.0mol/L。
在第一方面的一种实施方式中，步骤(3)中，滴加磷酸进行反应后，然后经过过滤、洗涤、干燥煅烧后，得到磷酸氢锆；
所述洗涤采用水洗，水洗次数为2～5次，直至洗涤液呈中性；所述干燥温度为60～100℃，干燥时间为30～120min；所述煅烧在氮气氛围中进行，且所述煅烧的温度为400～800℃，煅烧的时间为60～120min；
所述磷酸浓度为0.5-1.0mol/L，添加量为0.005-0.5mol；所述反应温度为70～90℃，反应的时间为1～4h。
在第一方面的一种实施方式中，步骤S2中的引发剂与步骤S1中的导电聚合物的质量比为1～5∶1；
步骤S2中所述引发剂为过硫酸铵；所述聚合反应的温度为70～90℃，反应的时间为2～4h。
向步骤S2中得到的混合溶液中加入引发剂发生聚合反应，得到所述耐高温复合载体的具体步骤为：
将混合溶液置于冰浴条件下，持续进行磁力搅拌；然后将引发剂逐滴滴加到混合溶液中，搅拌反应；反应结束后，将产物过滤，洗涤，干燥，得到聚合物修饰的磷酸氢锆载体，即所述耐高温复合载体。
磁力搅拌转速为200-400rpm/min，所述洗涤采用水洗，水洗次数为2～5次，直至洗涤液呈中性；所述干燥温度为60～100℃，干燥时间为60～120min。
在第二方面，本发明还提供了一种用于燃料电池的催化剂，所述催化剂包括所述制备方法制备得到的耐高温复合载体以及负载在耐高温复合载体上的活性组分，活性组分为铂。
在第二方面的一种实施方式中，所述活性组分的负载量为20％-70％。
在第三方面，本发明还提供了一种用于燃料电池的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
将所述耐高温复合载体、乙二醇以及氯铂酸溶液进行混合，超声分散后，加入碱和甲醇，搅拌进行反应，然后降温沉降，过滤干燥后即得所述用于燃料电池的催化剂。
具体的，所述氯铂酸溶液的质量分数为5％～50％；所述耐高温复合载体、乙二醇以及氯铂酸溶液中，氯铂酸的质量比为1∶10～100：5～20；所述超声分散的时间为30～180min；所述碱为氢氧化钠；加入的碱及甲醇与氯铂酸溶液中，氯铂酸的质量比为2～10：0.1～1：1；所述反应在水浴中进行，所述水浴的温度为50～90℃，反应的时间为2～4h；所述干燥的温度为60～100℃，干燥的时间为60～180min。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明制备的聚合物修饰载体，采用了耐酸碱耐高温性能优异的磷酸氢锆，在高温下抗腐蚀性能优越，耐久性好；聚合物修饰的载体，增强了磷酸氢锆的电子导电性，其自带的表面官能团增强了与活性组分之间的作用，提高了催化剂活性和稳定性；
2、本发明采用的载体以及催化剂制备方法无需特殊处理，操作简单、便捷，易于实现工业化生产。
附图说明
图1为实施例1～3及对比例1～2制备的催化剂在电解液中的电化学性能测试图。
图2实施例2和对比例1～2极化曲线测试图。
图3为实施例2加速老化前后极化曲线性能曲线图。
图4为对比例1加速老化前后极化曲线性能曲线图。
图5为对比例2加速老化前后极化曲线性能曲线图。
具体实施方式
实施例1
将1mol/L盐酸20g，1mol/L磷酸20g置于500ml烧杯中，搅拌10min，然后称取10wt％的氧氯化锆盐酸溶液50g，滴至酸混合溶液中，继续滴加1mol/L磷酸20g，然后将混合物在75℃磁力搅拌2h，过夜沉降；然后将沉淀物用去离子水充分洗涤多次，在空气干燥箱中100℃下干燥60min；最后在氮气气氛下650℃高温煅烧2h，得到Zr(HPO4)2载体。
利用液相法进行聚合物修饰Zr(HPO4)2载体的制备：
将1g苯胺加入250ml烧杯中，加入0.25mol/L的硫酸水溶液10g，将混合物进行磁力搅拌；将溶液转移至三口烧瓶中，置于水浴锅中，水浴温度设置80℃，然后加入10wt％的过硫酸铵溶液20g，继续搅拌反应3h；过夜沉降，然后用去离子水多次洗涤固体，直至滤液为中性；在空气干燥箱中80℃下干燥2h，得到10wt％PAN-Zr(HPO4)2修饰载体。
利用液相还原法制备聚合物修饰载体负载铂催化剂：
将0.5g 10wt％PAN-Zr(HPO4)2修饰载体，6.6g 20wt％氯铂酸水溶液，20g乙二醇置于三口烧瓶中，超声分散30min，然后将6.6g氢氧化钠，0.6g甲醇，在水浴锅中75℃下搅拌反应180min，反应结束后降温过夜沉降，洗涤过滤，90℃下干燥100min，得到所需的50wt％Pt/PAN-Zr(HPO4)2催化剂；其中，PAN表示聚苯胺(Polyaniline)50wt％表示Pt的重量百分比。
实施例2
将1mol/L盐酸20g，1mol/L磷酸20g置于500ml烧杯中，搅拌10min，然后称取10wt％的氧氯化锆盐酸溶液50g，缓慢滴至酸混合溶液中，继续滴加1mol/L磷酸20g，然后将混合物在75℃磁力搅拌2h，过夜沉降；然后将沉淀物用去离子水充分洗涤多次，在空气干燥箱中100℃下干燥60min；最后在氮气气氛下650℃高温煅烧2h，得到Zr(HPO4)2载体。
利用液相法进行聚合物修饰Zr(HPO4)2载体的制备：
将1.5g苯胺加入250ml烧杯中，加入0.25mol/L的硫酸水溶液15g，将混合物进行磁力搅拌；将溶液转移至三口烧瓶中，置于水浴锅中，水浴温度设置80℃，然后加入10wt％的过硫酸铵溶液30g，继续搅拌反应3h；过夜沉降，然后用去离子水多次洗涤固体，直至滤液为中性；在空气干燥箱中80℃下干燥2h，得到15wt％PAN-Zr(HPO4)2修饰载体。
利用液相还原法制备聚合物修饰载体负载铂催化剂：
将0.5g 15wt％PAN-Zr(HPO4)2修饰载体，6.6g 20wt％氯铂酸水溶液，20g乙二醇置于三口烧瓶中，超声分散30min，然后将6.6g氢氧化钠，0.6g甲醇，在水浴锅中75℃下搅拌反应180min，反应结束后降温过夜沉降，洗涤过滤，90℃下干燥100min，得到所需的50wt％Pt/PAN-Zr(HPO4)2催化剂。
实施例3
将1mol/L盐酸20g，1mol/L磷酸20g置于500ml烧杯中，搅拌10min，然后称取10wt％的氧氯化锆盐酸溶液50g，缓慢滴至酸混合溶液中，继续滴加1mol/L磷酸20g，然后将混合物在75℃磁力搅拌2h，过夜沉降；然后将沉淀物用去离子水充分洗涤多次，在空气干燥箱中100℃下干燥60min；最后在氮气气氛下650℃高温煅烧2h，得到Zr(HPO4)2载体。
利用液相法进行聚合物修饰Zr(HPO4)2载体的制备：
将2g苯胺加入250ml烧杯中，加入0.25mol/L的硫酸水溶液20g，将混合物进行磁力搅拌；将溶液转移至三口烧瓶中，置于水浴锅中，水浴温度设置80℃，然后加入10wt％的过硫酸铵溶液40g，继续搅拌反应3h；过夜沉降，然后用去离子水多次洗涤固体，直至滤液为中性；在空气干燥箱中80℃下干燥2h，得到20wt％PAN-Zr(HPO4)2修饰载体。
利用液相还原法制备聚合物修饰载体负载铂催化剂：
将0.5g 20wt％PAN-Zr(HPO4)2修饰载体，6.6g 20wt％氯铂酸水溶液，20g乙二醇置于三口烧瓶中，超声分散30min，然后将6.6g氢氧化钠，0.6g甲醇，在水浴锅中75℃下搅拌反应180min，反应结束后降温过夜沉降，洗涤过滤，90℃下干燥100min，得到所需的50wt％Pt/PAN-Zr(HPO4)2催化剂。
对比例1
将1mol/L盐酸20g，1mol/L磷酸20g置于500ml烧杯中，搅拌10min，然后称取10wt％的氧氯化锆盐酸溶液50g，缓慢滴至酸混合溶液中，继续滴加1mol/L磷酸20g，然后将混合物在75℃磁力搅拌2h，过夜沉降；然后将沉淀物用去离子水充分洗涤多次，在空气干燥箱中100℃下干燥60min；最后在氮气气氛下650℃高温煅烧2h，得到Zr(HPO4)2载体。
利用液相还原法制备载体负载铂催化剂：将0.5g Zr(HPO4)2载体，6.6g 20wt％氯铂酸水溶液，20g乙二醇置于三口烧瓶中，超声分散30min，然后将6.6g氢氧化钠，0.6g甲醇，在水浴锅中75℃下搅拌反应180min，反应结束后降温过夜沉降，洗涤过滤，90℃下干燥100min，得到所需的50wt％Pt/Zr(HPO4)2催化剂。
对比例2
利用液相还原法制备常规Pt/C催化剂：将0.5g狮王科琴黑EC300J载体，6.6g20wt％氯铂酸水溶液，20g乙二醇置于三口烧瓶中，超声分散30min，然后将6.6g氢氧化钠，0.6g甲醇，在水浴锅中75℃下搅拌反应180min，反应结束后降温过夜沉降，洗涤过滤，90℃下干燥100min，得到所需的50wt％Pt/C催化剂。
测试例1
导电率是导体及半导体材料的重要的电学参数之一，电导率的大小与材料的电性能有十分密切的关系；将实施例1-3和对比例1中制备的10wt％PAN-Zr(HPO4)2、15wt％PAN-Zr(HPO4)2、20wt％PAN-Zr(HPO4)2和未修饰的Zr(HPO4)2载体，采用四探针微电阻测量仪进行电导率测试；测试结果如表1所示。
表1
电导率值s/cm
实施例1 0.052
实施例2 0.081
实施例3 0.113
对比例1 0.032
由测试结果可知，对于对比例1，磷酸氢锆单体有着一定的导电性，因此可以作为铂基催化剂载体使用，但是其导电性较弱，将会影响其单电池性能；当一定量的聚苯胺修饰磷酸氢锆后，载体导电性明显增加，且聚苯胺含量越高，载体导电性越强，这是因为聚苯胺是共轭导电聚合物，其分子内存在大的π-电子共轭体系，给载流自由电子提供离域迁移的条件。
测试例2
将实施例1-3和对比例1、对比例2制备的催化剂，在相同条件下进行电化学性能测试，测试方法如下：准确称取5mg催化剂于25ml棕色玻璃瓶中，加入配制好的Nafion异丙醇溶液(Nafion质量分数为0.13％)5ml；冰水超声波分散30min，使浆料混合均匀；用移液枪移取5μl分散好的浆料，均匀地滴加到光滑干净的玻碳圆盘电极表面，在红外灯下完全干燥，作为工作电极；将电极置于5口电解池中，组成三电极体系。其中，参比电极为甘汞电极，对电极为铂丝电极，电解质为N2饱和的0.5mol/L的H2SO4溶液。
循环伏安曲线测试：先以200mV/s的扫描速度0.4-1.4V(相对可逆氢(RHE)电极)电压范围对催化剂进行活化10圈，以50mV/s的速度扫描4圈，电位扫描范围为0.05V-1.15V(相对RHE电极)。选取稳定后的循环伏安曲线，如图1所示，对其进行氢脱附峰面积积分，然后按照公式计算催化剂电化学活性面积ECSA，结果如表2和图1所示。
表2
电化学面积m2/g
实施例1 55
实施例2 67
实施例3 48
对比例1 35
对比例2 52
由测试结果可知，实施例1～3和对比例1～2有着不同的电化学性能；在贵金属催化剂中，载体的比表面积和表面基团对催化剂粒径、分散和性能有着明显的影响；对于对比例1，采用磷酸氢锆单体作为载体时，催化剂电化学面积较小，为35m2/g，一定量的聚苯胺修饰磷酸氢锆后，催化剂性能有着明显的提升，尤其是实施例2制备的催化剂，其电化学面积达到了67m2/g，实施例电化学性能的显著提升，这可能是由于聚苯胺修饰磷酸氢锆后，表面含氮基团一方面作为锚定点结合Pt纳米粒子，使得铂颗粒在磷酸氢锆上高度分散，另一方面，基团上的N原子与Pt原子相互作用，改变Pt的电子态促进电催化氧还原反应(ORR)，进而提升催化剂的性能。
实施例3制备的催化剂含有20wt％PAN，催化剂电化学面积较小，这可能是由于PAN含量过高，导致载体比表面积损失较大，铂颗粒在载体上分散性较差，进而影响了催化剂活性；对于对比例2，采用常规碳载体制备催化剂，虽然有着很大的比表面积，但是其表面杂质较多，未能有效地将铂纳米颗粒锚定于载体表面，使得铂颗粒存在团聚现象，进而影响催化剂性能。
测试例3
催化剂膜电极高温条件下性能测试。
选取实施例2和对比例1、对比例2催化剂作为阴极，喷涂成同等载量的膜电极，阳极采用商业的40wt％Pt/C催化剂，在相同条件下进行IV极化曲线性能测试；测试条件如下：单电池温度95℃，阴阳极反应气体Air/H2计量比为2/1.5；进气湿度为40％/50％，气体入口压力分别为150Kpa/150Kpa，测试结果如图2所示；
由图2可知，在相同测试条件下，不同阴极催化剂制备的膜电极，在高温状态下，有着不同的膜电极性能；实施例2在低电密和高电密下，都有着最佳的测试性能，在2A/cm2电密时，其电压为0.644V，功率达到1.29W/cm2，性能较好，且在3A/cm2，电压仍能保持0.585V，说明其在高温条件下，膜电极仍能维持较好的性能；在大电流密度下，要获得高功率的输出，就需要更多的Pt活性组分参与反应，且工作温度越高，电池欧姆内阻就越大；对于对比例1，由于催化剂电化学面积较小，导致没有足够的活性位Pt来支撑反应，导致其极化曲线性能较差；而对于对比例2，虽然其有着较多的Pt活性位点，但是在高温条件下，其电荷传输阻抗明显增大，导致其在大电流密度下性能下降明显；实施例2由于聚苯胺修饰作用，导致载体表面有着高度分散的Pt颗粒，能够充分参与反应，此外其自身具有的高导电能力，提升高温下电池电荷传输阻抗的能力，进而提升膜电极性能。
测试例4
催化剂膜电极高温条件下耐久性测试。
选取实施例2和对比例1、对比例2催化剂作为阴极，喷涂成同等载量的膜电极，阳极采用商业的40wt％Pt/C催化剂，在相同条件下进行加速老化测试；加速老化实验条件为：单电池设置温度95℃；单电池阴极通入加湿氮气，流量200mL/min，阳极通入加湿氢气，流量为75mL/min；采用Wavedriver电化学工作站，设置工作电压，0.6V维持3s，0.95V维持3s，1个周期6s，老化圈数30000圈，测试加速老化前后极化曲线性能。
极化曲线测试条件如下：单电池温度95℃，阴阳极反应气体Air/H2计量比为2/1.5；进气湿度为40％/50％，气体入口压力分别为150Kpa/150Kpa，测试结果如图3-5所示，其中，“BOL”是指单电池开始催化剂老化测试前的氢气/空气i/v-极化测量结果，“BOL 30K”是指单电池30K循环后的氢气/空气i/v-极化测量结果。
由图3-5可知，经过加速老化后，膜电极性能均有着一定程度的下降，这可能是由于催化剂铂颗粒溶解、迁移团聚导致的活性组分丢失以及高温高压导致的催化层结构变化所致；特别的，在大电流密度区域，膜电极性能衰减明显，因为在大电流密度下需要更多的Pt活性组分，电荷阻抗明显增大导致；含有对比例2催化剂的膜电极有着较大的大电流性能衰减，由于含有对比例2催化剂的膜电极采用的是传统导电炭黑作为载体，其表面与铂颗粒结合力不够，铂颗粒发生明显的迁移团聚导致活性面积大幅衰减，此外，炭黑载体在高温高压下存在一定的腐蚀，导致催化层结构发生变化，大电流密度下气体传输和电荷转移出现问题，进行影响其膜电极性能；含有对比例1催化剂的膜电极采用磷酸氢锆作为载体，其本身有着较高的抗高温耐腐蚀性能，因此在高温加速老化作用下，催化层结构可能未发生明显变化，进而使得其在大电流区域仍能保持较小的性能衰减；而对于实施例2，采用聚苯胺修饰磷酸氢锆后，铂颗粒通过聚苯胺表面N元素作用，牢牢锚定于载体表面，缓解铂颗粒溶解迁移现象的发生，提升催化剂活性耐久性，此外，磷酸氢锆耐高温高压性能优异，使得其催化层基本保持了原有结构，气体传输和电荷转移效率维持较高效率，进而使得其膜电极耐久性有着稳定的提升。

Claims (10)

1.一种用于燃料电池催化剂的耐高温复合载体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1：将导电聚合物溶于无机酸中，再加入磷酸氢锆，分散后形成混合溶液；
S2：向步骤S1中得到的混合溶液中加入引发剂发生聚合反应，得到所述耐高温复合载体。
2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述导电聚合物为聚苯胺、聚苯胺、聚苯并咪唑和聚(3，4-乙烯二氧噻吩)中的至少一种；
所述导电聚合物占所述耐高温复合载体的质量分数为5wt％～30wt％；
所述无机酸为硫酸，硫酸的浓度为0.1-0.5mol/L。
3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述磷酸氢锆的制备方法包括以下步骤：
(1)将锆源溶于水中，滴加盐酸，制成第一原料；
(2)将磷酸和盐酸混合，制成第二原料；
(3)将第一原料滴至第二原料中，然后再滴加磷酸进行反应，得到所述磷酸氢锆。
4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中，
所述锆源为氧氯化锆或硝酸锆五水合物，
所述锆源在第一原料中的质量分数为5％-15％；
步骤(2)中，第二原料中盐酸的浓度为0.5-1.0mol/L，所述磷酸的浓度为0.5-1.0mol/L。
5.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤(3)中，滴加磷酸进行反应后，然后经过过滤、洗涤、干燥煅烧后，得到磷酸氢锆；
所述洗涤采用水洗，水洗次数为2～5次，直至洗涤液呈中性；所述干燥温度为60～100℃，干燥时间为30～120min；所述煅烧在氮气氛围中进行，且所述煅烧的温度为400～800℃，煅烧的时间为60～120min；
所述磷酸浓度为0.5-1.0mol/L，添加量为0.005-0.5mol；所述反应温度为70～90℃，反应的时间为1～4h。
6.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中的引发剂与步骤S1中的导电聚合物的质量比为1～5∶1；
步骤S2中所述引发剂为过硫酸铵；所述聚合反应的温度为70～90℃，反应的时间为2～4h。
7.一种用于燃料电池的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括如权利要求1～6任一所述制备方法制备得到的耐高温复合载体以及负载在耐高温复合载体上的活性组分，活性组分为铂。
8.如权利要求7所述的用于燃料电池的催化剂，其特征在于，所述活性组分的负载量为20％-70％。
9.一种如权利要求7所述用于燃料电池的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述耐高温复合载体、乙二醇以及氯铂酸溶液进行混合，超声分散后，加入碱和甲醇，搅拌进行反应，然后降温沉降，过滤干燥后即得所述用于燃料电池的催化剂。
10.如权利要求9所述用于燃料电池的催化剂的制备方法，其特征在于，所述氯铂酸溶液的质量分数为5％～50％；
所述耐高温复合载体、乙二醇以及氯铂酸溶液中，氯铂酸的质量比为1∶10～100∶5～20；
所述超声分散的时间为30～180min；
所述碱为氢氧化钠；
加入的碱及甲醇与氯铂酸溶液的质量比为2～10∶0.1～1∶1；
所述反应在水浴中进行，所述水浴的温度为50～90℃，反应的时间为2～4h；
所述干燥的温度为60～100℃，干燥的时间为60～180min。
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