[發明專利]一種質子交換膜燃料電池的活化方法

在審

• 申請號: 201611133322.9
• 申請日: 2016-12-10
• 公開（公告）號: CN108232243A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王素力;孫瑞利;孫公權
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119;H01M8/04223;H01M8/04828;H01M8/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種質子交換燃料電池的活化方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟一：將質子交換膜燃料電池置于測試平臺上，陰極通入增濕氮氣，陽極通入增濕氫氣，檢查質子交換膜燃料電池氣密性；

步驟二：設置電池工作溫度為60-90℃；

步驟三：在質子交換膜燃料電池達到設置溫度后，持續保持陰極氮氣和陽極氫氣通入2-3h；

步驟四：將陰極通入氣體轉換為增濕的氧氣和/或空氣，對所述質子交換膜燃料電池進行極化性能測試和/或循環伏安法測試5-10次，再次將陰極通入氣體轉換為增濕氮氣，并保持10-20min；

步驟五：重復步驟四10-20次，至所述質子交換膜燃料電池極化性能保持穩定。

2.如權利要求1所述質子交換燃料電池的活化方法，其特征在于：

所述增濕氮氣的相對濕度為70-100％；所述增濕氫氣中的相對濕度為70-100％；所述增濕氧氣和/或空氣中相對濕度為70-100％。

3.如權利要求1所述質子交換燃料電池的活化方法，其特征在于：

步驟一、步驟三和步驟四中陰極氮氣和陽極氫氣氣體流速的比1：1—10：1；步驟四中陰極空氣和/或氧氣與陽極氫氣氣體流速的比1：1—10：1。

4.如權利要求1所述質子交換燃料電池的活化方法，其特征在于：

所述增濕氮氣、增濕氫氣、增濕空氣和/或氧氣的氣體流速為50mlmin^-1-5000ml min^-1。

5.如權利要求1所述質子交換燃料電池的活化方法，其特征在于：步驟四所述增濕空氣和/或氧氣的氣體流速隨測試次數的不同可以相同或不同，且最好保證即第一次氣體流速和最后一次測試的氣體流速應小于，它們之間的某一次測試時的氣體流速。

6.如權利要求1所述質子交換燃料電池的活化方法，其特征在于：

所述質子交換膜燃料電池的電極為有序化膜電極；

質子交換膜燃料電池膜電極包括催化層、擴散層和電解質膜，或質子交換膜燃料電池膜電極包括催化層和電解質膜；有序化結構膜電極催化層由有序載體層和分布于有序載體表面的催化劑組成，柱狀載體與擴散層或電解質膜表面成70-90度夾角豎直附著于擴散層或電解質膜表面，形成有序載體層；柱狀催化劑附著于柱狀載體表面，柱狀催化劑與柱狀載體表面間成30-90度夾角。

7.如權利要求6所述質子交換燃料電池的活化方法，其特征在于：所述催化層中的催化劑為鉑、鈀、釕、金、銀、銥、鈷、錳、銅、鐵中的一種或兩種以上。