[發(fā)明專利]一種基于靜電吸附的聚合物電解質膜燃料電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710167695.6
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106784948B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 楊衛(wèi)民;劉海超;程禮盛;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H01M8/1065
• 分類號: H01M8/1065
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于靜電吸附的聚合物電解質膜燃料電池，其特征在于：由陽極板、陰極板、陽極氣體擴散層、陰極氣體擴散層、陽極催化劑層、陰極催化劑層、離子交換膜和密封部件組成；陽極板與陰極板相對設置；所述陽極板朝向所述陰極板的一側設置有陽極氣體擴散層；所述陰極板朝向所述陽極板的一側設置有陰極氣體擴散層；所述陽極氣體擴散層朝向所述陰極氣體擴散層的一側設置有陽極催化劑層；所述陰極氣體擴散層朝向所述陽極氣體擴散層的一側設置有陰極催化劑層；所述陽極催化劑層與所述陰極催化劑層之間設置有離子交換膜；所述離子交換膜由靜電網(wǎng)、隔離膜和聚合物電解質組成，靜電網(wǎng)為長方形薄片，靜電網(wǎng)一側的工作區(qū)域內(nèi)設置有均勻排列的通孔；所述隔離膜覆蓋在靜電網(wǎng)包括但不局限于所述工作區(qū)域的外表面，包含所述工作區(qū)域內(nèi)的通孔內(nèi)表面；所述聚合物電解質覆蓋在隔離膜所述工作區(qū)域的兩側，并且充滿由氮化硅制成的隔離膜覆蓋過的靜電網(wǎng)通孔內(nèi)；所述密封部件由陽極密封墊片、陰極密封墊片、中間密封墊片和密封膠組成；所述陽極密封墊片設置在陽極催化劑層與陽極氣體擴散層四周，朝向陽極板一側與陽極板貼合；所述陰極密封墊片設置在陰極催化劑層與陰極氣體擴散層四周，朝向陰極板一側與陰極板貼合；所述中間密封墊片為U形，包圍在離子交換膜的反應區(qū)域一側，所述密封膠填充在離子交換膜非反應區(qū)域、陽極密封墊片、陰極密封墊片之間的空隙內(nèi)；所述聚合物電解質膜是質子交換膜，或者是陰離子交換膜；所述靜電網(wǎng)通過外加電路施加靜電和釋放靜電；聚合物電解質膜是質子交換膜，靜電網(wǎng)施加負電；或者聚合物電解質膜是陰離子交換膜，靜電網(wǎng)施加正電。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于靜電吸附的聚合物電解質膜燃料電池，其特征在于：所述靜電網(wǎng)工作區(qū)域內(nèi)的通孔直徑小于10μm，孔隙率在50％到80％之間。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于靜電吸附的聚合物電解質膜燃料電池，其特征在于：所述靜電網(wǎng)內(nèi)均勻排列的通孔布滿整個靜電網(wǎng)。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于靜電吸附的聚合物電解質膜燃料電池，其特征在于：所述靜電網(wǎng)由導電材料制成，厚度在20μm到80μm之間。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于靜電吸附的聚合物電解質膜燃料電池，其特征在于：所述隔離膜厚度在30nm到200nm之間。