[發明專利]多孔氣體擴散電極的制作方法

有效

• 申請號: 201310010270.6
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103926284A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 趙莉;付瑜
• 申請（專利權）人: 深圳市深安旭傳感技術有限公司
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張約宗;張秋紅

1.一種多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）、將碳載貴金屬催化劑粉末置于適量分散劑中，并充分分散，得到懸濁液；

（2）、向所述懸濁液中加入適量憎水劑，并充分混合，得到混合液；

（3）、將所述混合液在加熱下攪拌形成膨松的粘性涂料；

（4）、將所述粘性涂料均勻涂布于憎水碳紙上；

（5）、利用所述憎水碳紙上所涂布的粘性涂料將憎水碳紙與防水多孔透氣膜壓制粘結在一起，得到多孔氣體擴散電極。

2.根據權利要求1所述的多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，所述分散劑與碳載貴金屬催化劑的質量比為1:15~1:50；所述碳載貴金屬催化劑的碳載體為碳黑、碳納米管或活性炭粉末；所述碳載貴金屬催化劑中的貴金屬為鉑，釕、鈀、金、銥及銀中的一種或幾種，貴金屬的含量為5~90?wt?%；所述分散劑包括異丙醇，或還包括水、甲醇、乙醇中的一種或多種組合，其中異丙醇的含量大于50%，水的含量小于50%。

3.根據權利要求1所述的多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，所述憎水劑為PTFE乳液，其PTFE含量為20~60wt%，PTFE顆粒直徑為0.02~1μm；所述步驟（2）所得的混合液中，PTFE與碳載貴金屬催化劑的質量比為1:1~1:10。

4.根據權利要求1所述的多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，所述步驟（3）的加熱溫度為80~130℃，時間為5~20分鐘。

5.根據權利要求1所述的多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，所述憎水碳紙的單位面積重量為50~200g/m²，本體密度為0.2~0.6g/cm³，孔隙率為20~80%，層間電阻小于1歐姆·厘米，層面電阻小于0.1歐姆·厘米，其憎水劑含量為5%~85%。

6.根據權利要求1所述的多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，所述步驟（4）中，所述粘性涂料于憎水碳紙上的涂布厚度為0.2~1mm。

7.根據權利要求1所述的多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，所述防水多孔透氣膜為聚四氟乙烯、聚過氟乙烯、聚四氟乙烯/六氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯/全氟丙乙烯醚共聚物、聚乙烯/四氟乙烯共聚物、硅橡膠及氟化硅橡膠中的一種或多種的組合。

8.根據權利要求7所述的多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，所述防水多孔透氣膜的厚度為0.1~2mm，孔徑為0.1~50μm。

9.根據權利要求1所述的多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，所述步驟（5）中，采用輥壓或碾壓的方法，將所述憎水碳紙通過粘性涂料與防水多孔透氣膜粘結在一起，施加的壓強為1~15N/cm²，施壓的時間為2~10分鐘。

10.根據權利要求1-9任一項所述的多孔氣體擴散電極的制作方法，其特征在于，還包括（6）、將步驟（5）所得電極在真空狀態下熱處理，以除去憎水劑所帶來的雜質；所述熱處理的溫度為50~180℃，處理時間為0.5~3小時。