[發明專利]一種低銥載量的質子交換膜電解質水電解膜電極的制備方法在審
| 申請號： | 201811297422.4 | 申請日： | 2018-11-01 |
| 公開（公告）號： | CN111118538A | 公開（公告）日： | 2020-05-08 |
| 發明（設計）人： | 俞紅梅;姜廣;秦曉平;高學強;姚德偉;孫昕野;邵志剛 | 申請（專利權）人： | 中國科學院大連化學物理研究所 |
| 主分類號： | C25B11/04 | 分類號： | C25B11/04;C25B11/06;C25B1/04;C25B9/10;H01M4/86;H01M4/90 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責任公司 21212 | 代理人： | 毛薇;李馨 |
| 地址： | 116000 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 低銥載量 質子 交換 電解質 水電 電極 制備 方法 | ||
1.一種質子交換膜電解質水電解膜電極，所述膜電極包括陽極催化層，所述陽極催化層包括析氧催化劑，其特征在于：所述析氧催化劑采用非貴金屬摻雜的銥基催化劑。
2.按照權利要求1所述的質子交換膜電解質水電解膜電極，其特征在于：所述非貴金屬摻雜的銥基催化劑包括IrxSn1-xO2(0x1)、IrxRu1-xO2(0x1)、IrxCo1-xO2(0x1)中的一種或兩種以上。
3.按照權利要求1或2所述的質子交換膜電解質水電解膜電極，其特征在于：所述陽極催化層中銥的擔載量為0.3～0.9mg·cm-2。
4.按照權利要求1或2所述的質子交換膜電解質水電解膜電極，其特征在于：陽極催化層的漿料包括以下成分：
所述非貴金屬摻雜的銥基催化劑、分散溶劑、Nafion溶液；
所述分散溶劑質量為催化劑質量的20～100倍，Nafion的質量為催化劑質量的1/10～1/3。
5.按照權利要求4所述的質子交換膜電解質水電解膜電極，其特征在于：
所述分散溶劑為異丙醇或無水乙醇。
6.按照權利要求1或2所述的質子交換膜電解質水電解膜電極，其特征在于：所述膜電極的結構為復合層結構，中心層為固體電解質質子交換膜，中心層兩側為過渡層，所述過渡層向外側分別為陽極催化層、陰極催化層；所述過渡層為非晶化的Nafion層，過渡層Nafion的擔載量為0.01～1.0mg·cm-2。
7.按照權利要求6所述的質子交換膜電解質水電解膜電極，特征在于：
所述過渡層的漿料制備包括以下步驟：
稱取5～20wt％的單位電極面積質量為0.1～2.0mg·cm-2的Nafion溶液，加入異丙醇，異丙醇質量是Nafion的1～10倍，超聲5～30min。
8.權利要求1-7任意一項所述的質子交換膜電解質水電解膜電極的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
在固體電解質質子交換膜的兩側依次噴涂過渡層、陽極催化層/陰極催化層。
9.按照權利要求8所述的質子交換膜電解質水電解膜電極的制備方法，其特征在于：
陽極催化層漿料制備包括以下步驟：
稱取單位電極面積質量為0.1～2.0mg·cm-2的所述非貴金屬摻雜的銥基催化劑，加入分散溶劑，超聲5～30min，再加入5～20wt％的Nafion溶液，繼續超聲30～60min。
10.權利要求1～6任一所述的質子交換膜電解質水電解膜電極的應用，其特征在于：用于PEM水電解、RFC制氫過程。
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