[發明專利]燃料電池復合電極的制備方法及其測試裝置

無效

• 申請號: 201010606384.3
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102088089A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 李振華;劉麗芳;王淼;韓立靜;張國俊;宋萌;顧智企;王宏濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;B41M1/12;G01R31/36
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種燃料電池復合電極的制備方法，其特征在于它的步驟如下

1）將碳紙或壓薄的泡沫鎳裁成若干組30mm*50mm大小的矩形基板，利用電弧放電法將單壁碳納米管直接合成在基板上制成復合電極，并用酒精進行處理；

或者利用絲網印刷法將多壁碳納米管印刷在基板上制成復合電極；

2）復合電極在0.5V～5V的直流電壓下進行電鍍，電鍍溶液為含有作為金屬催化劑的Pt、Pd、Mo、Ni、Co、Y、Sn中的一種或多種金屬的硫酸鹽或硝酸鹽溶液，陽極為石墨棒或石墨板，陰極為以碳紙或薄泡沫鎳基板分別和單壁或多壁碳納米管組成的復合電極，鍍覆時間為5s～50s，電鍍過程中的溫度控制在40度，在復合電極的單壁或多壁碳納米管膜上鍍覆催化劑層，金屬催化劑的粒徑為5nm～5μm。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池復合電極的制備方法，其特征在于所述的Pt、Pd、Mo、Ni、Co、Y中的一種或多種金屬的硫酸鹽或硝酸鹽鍍覆后形成催化劑層的組成為：Pt/Ni、Pt/Ni/Y、Pt/Ni/Co?、Pt/Ni/Mo、Pt/Mo/Co、Pt/Ni/Sn、Pd/Ni、Pd/Ni/Mo、Pd/Ni/Y、Pd/Ni/Co、Pd/Mo/Co?、Pd/Ni/Sn。

3.一種燃料電池復合電極測試裝置，其特征在于包括上電極固定金屬板（1）、上石墨電極板（2）、上復合電極（3）、質子交換膜（4）、下復合電極（5）、下石墨電極板（6）、下電極固定金屬板（7）、氧氣進氣管（8）、氧氣排氣管（9）、催化劑層（10）、電壓表（11）、氫氣排氣管（12）、氫氣進氣管（13）、支架（14）、手動控制升降閥（15）、熱電偶（16）、溫控水槽（17）、溫控加熱器（18）、氫氣加濕器出氣管（19）、氫氣加濕器（20）、氧氣加濕器（21）、氫氣流量計出氣管（22）、氫氣流量計（23）、氫氣流量計進氣管（24）、氧氣流量計進氣管（25）、氧氣流量計（26）、氧氣流量計出氣管（27）、氧氣加濕器進氣管（28）、氧氣加濕器出氣管（29）、氫氣加濕器進氣管（30）、氣槽（31）；支架（14）內從下到上依次設有下電極固定金屬板（7）、下石墨電極板（6）、下復合電極（5）、質子交換膜（4）、上復合電極（3）、上石墨電極板（2）、上電極固定金屬板（1），下電極固定金屬板（7）上設有氧氣進氣管（8）、氧氣排氣管（9），上電極固定金屬板（2）上設有氫氣排氣管（12）、氫氣進氣管（13），上電極固定金屬板（1）上方設有手動控制升降閥（15），恒溫控水槽（17）內放置有氫氣加濕器（20）和氧氣加濕器（21），恒溫控水槽（17）下設有溫控加熱器（18），氫氣瓶與氫氣流量計（23）的進氣管（24）相連，氫氣流量計出氣管（22）與氫氣加濕器進氣管（30）進口相連，氫氣加濕器的進口（19）與氫氣進氣管（13）相連，氧氣瓶與氧氣流量計進氣管（25）相連，氧氣流量計出氣管（27）與氧氣加濕器進氣管（28）相連，氧氣加濕器出氣管（29）與氧氣進氣管（8）相連，電壓表（11）的正負極分別與下電極固定金屬板（7）和上電極固定金屬板（1）相連，所述的上復合電極（3）和下復合電極（5）上設有碳紙或壓薄的泡沫鎳基板，碳紙或壓薄的泡沫鎳基板上設有單壁或多壁碳納米管膜，單壁或多壁碳納米管膜上設有催化劑層（10）。