[發明專利]一種用于在基板表面生長催化劑的電極制備裝置及方法

在審

• 申請號: 201710868683.6
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107731415A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 吳旭;韋聚才;古月圓;謝夢茹;李金東;張艷琳;呂航;王芳
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01M4/88
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 許恒恒,李智

1.一種用于在基板表面生長催化劑的電極制備裝置，其特征在于，該電極制備裝置包括機械手臂(1)、霧化器(2)、噴嘴(3)、漿料儲備容器(4)、加熱器(5)和控制器(6)；所述霧化器(2)固定在所述機械手臂(1)上，并與所述漿料儲備容器(4)連接；所述噴嘴(3)位于所述霧化器(2)的一端且面向加熱器(5)；所述控制器(6)用于控制所述機械手臂(1)的開關和運行；所述霧化器(2)用于霧化所述漿料儲備容器(4)中的漿料，所述噴嘴(3)用于噴涂霧化的漿料；所述加熱器(5)用于承載電極基板。

2.如權利要求1所述的用于在基板表面生長催化劑的電極制備裝置，其特征在于，所述霧化器(2)通過機械爪夾持或螺栓固定到所述機械手臂(1)上；

優選地，所述霧化器(2)通過管路與所述漿料儲備容器(4)連接；

優選地，所述霧化器(2)為噴筆或霧化噴頭；

優選地，所述機械手臂(1)為四軸、六軸、八軸或十二軸機械手臂。

3.如權利要求1或2所述的電極制備裝置制備電極的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將電極基板安裝在加熱器面向噴嘴的一側，在所述加熱器上設定加熱溫度，將電極基板加熱到預定溫度；

(2)將漿料倒入所述漿料儲備容器中；

(3)設定所述機械手臂的運行參數，包括運動速度、運動軌跡以及噴嘴3與所述電極基板的距離；

(4)所述霧化器將所述漿料儲備容器中的漿料霧化，所述噴嘴將霧化后的漿料噴涂到所述電極基板上；在噴涂的過程中同時啟動所述機械手臂，所述機械手臂按預定的運動速度和運動軌跡運行，噴嘴同時將霧化后的漿料均勻噴涂到電極基板上制成電極。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述電極基板為玻璃、陶瓷、塑料薄膜、氣體擴散層或鈦板。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述預定溫度為100℃～500℃。

6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述噴涂漿液包括活性物質；

優選地，所述活性物質包括金屬粉末、金屬氧化物粉末或金屬氧化物鹽類前驅體溶液；

優選地，所述金屬氧化物鹽類前驅體溶液為三氯化銥溶液。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述噴涂漿液還包括添加劑或導電材料；

優選地，所述添加劑為有機高分子材料；

優選地，所述導電材料為碳材料。

8.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述機械手臂運行參數的設定方式為電腦軟件設定或手機APP設定。

9.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述機械手臂的運動軌跡為蛇形或回字形；

優選地，所述步驟(3)中電極基板與所述噴嘴的距離為10厘米-30厘米；

優選地，所述步驟(3)中機械手臂的運動速度為0.2厘米/秒-50厘米/秒。

10.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述噴涂方法包括高壓無氣噴涂、壓縮空氣噴涂、混氣噴涂或超聲波輔助霧化噴涂。