[發明專利]燃料電池膜電極及其制備方法

無效

• 申請號: 200610167389.4
• 申請日: 2006-12-31
• 公開（公告）號: CN101212054A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 翟玉清
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M8/02;H01M4/88
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;顧映芬

1.一種燃料電池膜電極，該膜電極依次包括陽極氣體擴散層、陽極催化層、質子交換膜、陰極催化層和陰極氣體擴散層，所述氣體擴散層包括導電載體和負載在所述導電載體上的導電劑和粘合劑，其特征在于，所述陽極氣體擴散層中的粘合劑為親水性粘合劑。

2.根據權利要求1所述的膜電極，其中，所述陰極氣體擴散層中的粘合劑選自聚四氟乙烯、六氟丙烯和聚氟乙烯中的一種或幾種；所述陽極氣體擴散層或陰極氣體擴散層中的導電劑選自活性碳、乙炔黑和石墨碳黑中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的膜電極，其中，所述催化層包括催化劑和粘合劑，所述催化劑選自Pt/C催化劑、Pt-Ru/C催化劑和Pt-Cr/C催化劑中的一種或幾種；所述粘合劑為親水性粘合劑。

4.根據權利要求1或3所述的膜電極，其中，所述親水性粘合劑為磺酸樹脂和/或氟化磺酸樹脂，所述氟化磺酸樹脂的氟化率為1-100％。

5.根據權利要求1所述的膜電極，其中，所述質子交換膜選自Nafion115、Nafion112、Nafion117或Nafion1035中的一種。

6.權利要求1所述燃料電池膜電極的制備方法，該方法包括將含有導電劑和粘合劑的導電漿料涂覆在導電載體上，分別制備陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層；并分別在陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層上形成催化層，然后將具有催化劑層的陽極氣體擴散層和具有催化劑層的陰極氣體擴散層與質子交換膜疊加在一起，或者先在質子交換膜的兩個表面分別形成催化層，再將兩面均具有催化劑層的質子交換膜與陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層疊加在一起，其特征在于，用于制備陽極氣體擴散層的導電漿料中的粘合劑為親水性粘合劑。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，用于制備陰極氣體擴散層的導電漿料中的粘合劑選自聚四氟乙烯、六氟丙烯和聚氟乙烯中的一種或幾種；用于制備陽極氣體擴散層或陰極氣體擴散層的導電漿料中的導電劑選自活性碳、乙炔黑和石墨碳黑中的一種或幾種。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，所述催化層包括催化劑和粘合劑，所述催化劑選自Pt/C催化劑、Pt-Ru/C催化劑和Pt-Cr/C催化劑中的一種或幾種；所述粘合劑為親水性粘合劑。

9.根據權利要求6或8所述的方法，其中，所述親水性粘合劑為磺酸樹脂和/或氟化磺酸樹脂，所述氟化磺酸樹脂的氟化率為1-100％。

10.根據權利要求6所述的方法，其中，該方法還包括在涂覆導電劑漿料之前，將導電載體與疏水性粘合劑接觸，進行疏水處理，所述疏水性粘合劑選自聚四氟乙烯、六氟丙烯和聚氟乙烯中的一種或幾種。