[發(fā)明專利]一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911148730.5
• 申請(qǐng)日: 2019-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN110890553A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張澤;史建鵬;張新豐;李洪濤;張宇;覃博文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/88
• 分類號(hào): H01M4/88;H01M8/1006
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;王虹

1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備方法，其特征在于，步驟為：

a.利用催化劑墨水和氣體擴(kuò)散層制備氣體擴(kuò)散電極；

b.在氣體擴(kuò)散電極的催化劑層表面涂布濃度為0.5wt％～1wt％全氟磺酸稀釋液，將氣體擴(kuò)散電極于90℃～120℃下干燥30～60min；

c.將兩氣體擴(kuò)散電極涂有全氟磺酸的一面分別與固體電解質(zhì)兩側(cè)貼合，熱壓得到膜電極。

2.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備方法，其特征在于，步驟a中，將催化劑墨水涂布至氣體擴(kuò)散層上，置于90℃～120℃下干燥30～60min后，再置于360～380℃下燒結(jié)30～60min，得到氣體擴(kuò)散電極。

3.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備方法，其特征在于，步驟b中，濃度為0.5wt％～1wt％全氟磺酸稀釋液由濃度5wt％～20wt％全氟磺酸溶液加入稀釋劑混合得到，所述稀釋劑為水與異丙醇按質(zhì)量比1：1混合而成。

4.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述氣體擴(kuò)散電極的催化劑層表面的全氟磺酸樹脂載量為0.1mg/cm²～0.5mg/cm²。

5.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備方法，其特征在于，步驟c中，熱壓條件為：熱壓溫度為145～155℃，熱壓壓力0.6～1.2Mpa，保壓時(shí)間120～150秒。

6.如權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備方法，其特征在于，步驟a中催化劑墨水制備方法為：

將鉑黑、去離子水混合后進(jìn)行冰浴超聲，再依次加入異丙醇、濃度5wt％全氟磺酸溶液、固含量60wt％PTFE乳液混合，將混合物進(jìn)行球磨分散得到催化劑墨水；

其中各原料的質(zhì)量比為鉑黑：去離子水：異丙醇：濃度5wt％全氟磺酸溶液：固含量60wt％PTFE乳液＝1:2～6:2～6:0.6～1:0.42～0.72。

7.如權(quán)利要求6所述的質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備方法，其特征在于，冰浴超聲時(shí)，超聲功率3～5W，超聲時(shí)間5～10min。

8.如權(quán)利要求6所述的質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備方法，其特征在于，球磨分散時(shí)，轉(zhuǎn)速300～600r/min，球磨時(shí)間90min～180min。