随着化石能源的逐渐枯竭,新型能源的研发与使用成为了全球性的热点问题。燃料电池是其中最热门的课题之一。质子交换膜燃料电池可以高效的利用氢能源,有着比内燃机更高的能量转化效率。同时燃料电池内发生的反应的产物是水,不产生温室气体和对环境有害的气体。然而,燃料电池也面临着一些问题,例如石墨双极板的成本偏高、金属双极板的耐久性还不能达到10000小时以上的使用寿命、氢气存储和运输困难等问题。最重要的是,燃料电池汽车的成本依然相对较高,而金属铂的使用量,占据了很大一部分的成本。阴极的氧还原反应,是反应的决速步,也占据了大部分的铂的用量。因此,如何降低燃料电池阴极中铂的使用量,并同时保持甚至提高催化剂的高性能,从而降低燃料电池的成本,是目前急需解决的问题之一。在本篇论文中,我们通过液相合成的方法合成了 Pt/C催化剂,并利用Pt/C催化剂作为前体对其进行性能上的改良,合成了一系列的PtCo/C催化剂。我们通过不同的表征手段,对合成的一系列催化剂进行了研究,并将催化剂制成膜电极,利用燃料电池测试装置,模拟了真实的工作状况,测量了催化剂的燃料电池性能。本篇论文的主要内容如下:第一章:简要阐述了燃料电池的工作机理、氧还原反应及催化剂表征手段等的背景知识,并讲述了选题的原因及依据。第二章:通过调研一系列的液相合成方法,对液相合成Pt/C催化剂的方法进行了改良,提高催化剂前体的性能。第三章:利用逐步合成的方法,合成了一系列的不同量硝酸处理PtCo/C催化剂。通过燃料电池测试装置对这一系列催化剂进行了性能上的测试,表明PtCo/C催化剂在较低载量情况下,有着很好的性能——高电压下保持了较高的电流密度,达到并超越了部分美国能源部2020的标准。2mL浓硝酸与8mL水配成的溶液处理的PtCo/C催化剂有着最好的催化性能,并通过透射电子显微镜、X射线衍射等技术对催化剂进行了表征,分析了这一系列催化剂有着良好性能的原因以及性能呈现差异的原因。