[發明專利]一種陽極液流均相催化燃料電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201910627803.2
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110416581B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 廖曉聰;徐帆;胡軍
• 申請（專利權）人: 深圳市暗流科技有限公司
• 主分類號: H01M8/1004
• 分類號: H01M8/1004;H01M8/22
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張建珍

1.一種陽極液流均相催化燃料電池，其特征在于，包括雙極板結構，所述雙極板結構包括陽極板、陰極板和位于所述陽極板與所述陰極板之間的膜電極，所述膜電極沿所述陽極板到陰極板的方向包括依次層疊設置的陽極、質子交換膜、催化劑層和陰極，所述陽極的材料具有親水性，所述陰極為疏水碳紙；所述陽極液流均相催化燃料電池位于所述雙極板結構的陽極板的一側具有用以盛裝陽極電解液的燃料反應室，所述陽極電解液包括燃料、酸和催化劑，所述燃料為生物質材料，所述酸選自磷酸、硫酸、鹽酸中的至少一種，所述催化劑選自磷鉬酸、氯化鐵、磷鎢酸、亞甲基藍中的至少一種；所述催化劑層靠近所述陰極的一側的nafion固含量為20~25%、靠近所述質子交換膜一側的nafion固含量為35~40%。

2.根據權利要求1所述的陽極液流均相催化燃料電池，其特征在于，所述陽極的材料為親水性石墨氈、親水性碳氈或親水性碳紙。

3.根據權利要求1-2任一項所述的陽極液流均相催化燃料電池，其特征在于，所述陽極的厚度為1~2mm。

4.根據權利要求1-2任一項所述的陽極液流均相催化燃料電池，其特征在于，所述生物質材料為多元醇、糖中的至少一種。

5.根據權利要求1-2任一項所述的陽極液流均相催化燃料電池，其特征在于，所述生物質材料為糖醇。

6.根據權利要求1-2任一項所述的陽極液流均相催化燃料電池，其特征在于，所述陽極電解液為熱活化的陽極電解液，所述熱活化的陽極電解液由陽極電解液在70~100℃條件下活化制得。

7.權利要求1-6任一項所述的陽極液流均相催化燃料電池的制備方法，其特征在于，包括制備所述膜電極的步驟，具體包括： （1）將催化劑漿液覆在疏水碳紙上形成負載有催化劑層的碳紙； （2）將負載有催化劑層的碳紙與質子交換膜進行熱壓；

（3）將陽極與步驟（2）的產品進行熱壓形成膜電極。

8.根據權利要求7所述的陽極液流均相催化燃料電池的制備方法，其特征在于，步驟（2）中熱壓的參數為：溫度140~170℃，壓力7~9MPa，時間為3~5min。

9.根據權利要求7所述的陽極液流均相催化燃料電池的制備方法，其特征在于，步驟（3）中熱壓的參數為：溫度120~140℃，壓力0.5~1.5MPa，時間為2~4min。

10.根據權利要求7所述的陽極液流均相催化燃料電池的制備方法，其特征在于，所述陽極的材料為親水性石墨氈、親水性碳氈或親水性碳紙，制備過程具體為：在通空氣條件下，取石墨氈、碳氈或碳紙在溫度400~440℃下進行加熱處理。