[發明專利]直接甲醇燃料電池膜電極結構及其制備方法

無效

• 申請號: 201410765425.1
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104577138A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 陸國強
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.直接甲醇燃料電池膜電極結構，包括陽極氣體擴散層，陽極微孔層，陽極催化層，質子膜，陰極催化層，陰極微孔層，和陰極氣體擴散層，所述的質子膜居中，其特征在于：陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層采用經過憎水處理碳紙，碳布，或其它多孔導電板(包括金屬或石墨材料等)，其PTFE含量在1-50wt％之間；陽極氣體擴散層上涂覆有陽極微孔層，陰極氣體擴散層上涂覆有陰極微孔層，所述的陽極微孔層和陰極微孔層的PTFE含量大致相當，且微孔孔徑大致相等。

2.如權利要求1所述的直接甲醇燃料電池膜電極結構，其特征在于：所述的質子膜厚度為1-2mil，所述的陽極微孔層和陰極微孔層的PTFE含量在2-50wt％之間。

3.如權利要求1所述的直接甲醇燃料電池膜電極結構，其特征在于：陽極催化層中催化劑的金屬載量在1-8mg/cm²左右，陰極催化層的金屬載量在0.1-6mg/cm²之間。

4.制備如權利要求1所述的直接甲醇燃料電池膜電極結構的方法，除了通常的直接甲醇燃料電池膜電極結構的制備步驟外，還包括如下步驟：

A1.將陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層進行憎水處理，陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層可以采用碳紙，碳布，或其它多孔導電板，經憎水處理后其PTFE含量在1-50wt％之間；

A2.在陽極氣體擴散層上制備陽極微孔層，在陰極氣體擴散層上制備陰極微孔層；將碳顆粒、PTFE，及有機溶劑在充分混合后，均勻地涂在經憎水處理后的陽極氣體擴散層上，再經高溫烘烤后固化成陽極微孔層；再以相同方法在或陰極氣體擴散層制備陰極微孔層，使陽極微孔層和陰極微孔層的PTFE含量大致相當而微孔孔徑大致相等；

A3.制備陽極催化層和陰極催化層。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟A2所述的陽極微孔層和陰極微孔層的PTFE含量在2-50wt％之間。

6.如權利要求3所述的方法，另外特征包括：陽極微孔層和陰極微孔層的PTFE含量大致相當，且微孔孔徑大致相等。