[發明專利]一種燃料電池用CCL、MEA及燃料電池

有效

• 申請號: 202010128923.0
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111244488B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 達斯汀.威廉.班哈姆;白金勇;張翼
• 申請（專利權）人: 廣東道氏云杉氫能科技有限公司
• 主分類號: H01M4/92
• 分類號: H01M4/92;H01M4/88;H01M8/1004;H01M8/1007
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 許飛

1.一種燃料電池用CCL，其至少包括靠近電解質隔膜的第一CCL和附著在第一CCL的第二CCL組成，其中：

所述第一CCL上負載的催化劑的催化活性為0.2～1.5A/mg，溶劑的粘度為2.5～1000cP；

所述第二CCL上負載的催化劑的催化活性為0.05～0.2A/mg，溶劑的粘度為0.05～10cP；或

所述第一CCL上負載的催化劑的催化活性為0.05～0.2A/mg，溶劑的粘度為2.5～1000cP；

所述第二CCL上負載的催化劑的催化活性為0.2～1.5A/mg，溶劑的粘度為0.05～10cP；或

所述第一CCL上負載的催化劑的催化活性為0.2～1.5A/mg，溶劑的粘度為0.05～10cP；

所述第二CCL上負載的催化劑的催化活性為0.05～0.2A/mg，溶劑的粘度為2.5～1000cP；或

所述第一CCL上負載的催化劑的催化活性為0.05～0.2A/mg，溶劑的粘度為0.05～10cP；所述第二CCL上負載的催化劑的催化活性為0.2～1.5A/mg，溶劑的粘度為2.5～1000cP。

2.根據權利要求1所述的燃料電池用CCL，其特征在于：所述第一CCL的厚度為1～5μm；

所述第二CCL的厚度為1～5μm。

3.根據權利要求1所述的燃料電池用CCL，其特征在于：所述第一CCL和第二CCL之間沒有間隔層。

4.根據權利要求1所述的燃料電池用CCL，其特征在于：

粘度為2.5～1000cP的溶劑選自甘油、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、二甘醇、乙二醇、丙二醇、異丁醇、1-丁醇、戊二醇中的至少一種；

粘度為0.05～10cP的溶劑選自丙酮、二甲氧甲烷、丁酮、乙酸乙酯、甲醇、水、乙醇、正丙醇、異丙醇和乙酸中的至少一種。

5.根據權利要求1或4所述的燃料電池用CCL，其特征在于：

催化活性為0.05～0.2A/mg的催化劑選自粒徑不小于4nm的Pt/C；

催化活性為0.2～1.5A/mg的催化劑選自粒徑不大于5.5nm的Pt、PtCo/C和PtNi/C。

6.根據權利要求1所述的燃料電池用CCL，其特征在于：其具有以下至少一個特征：

第一CCL中，催化劑的負載量為0.05～0.3mg/cm²；

第二CCL中，催化劑的負載量為0.05～0.3mg/cm²；

第一CCL中，離聚物的含量為15～50wt.％；

第二CCL中，離聚物的含量為15～50wt.％。

7.一種CCL的制備方法，包括如下步驟：

在電解質隔膜的一側涂布第一CCL漿料，完全干燥后得到第一CCL；

在第一CCL上涂布第二CCL漿料，完全干燥后，得到CCL；其中，

所述第一CCL漿料的催化劑的催化活性為0.2～1.5A/mg，溶劑的粘度為2.5～1000cP；

所述第二CCL漿料的催化劑的催化活性為0.05～0.2A/mg，溶劑的粘度為0.05～10cP；或

所述第一CCL漿料的催化劑的催化活性為0.05～0.2A/mg，溶劑的粘度為2.5～1000cP；

所述第二CCL漿料的催化劑的催化活性為0.2～1.5A/mg，溶劑的粘度為0.05～10cP；或

所述第一CCL漿料的催化劑的催化活性為0.2～1.5A/mg，溶劑的粘度為0.05～10cP；

所述第二CCL漿料的催化劑的催化活性為0.05～0.2A/mg，溶劑的粘度為2.5～1000cP；或

所述第一CCL漿料的催化劑的催化活性為0.05～0.2A/mg，溶劑的粘度為0.05～10cP；

所述第二CCL漿料的催化劑的催化活性為0.2～1.5A/mg，溶劑的粘度為2.5～1000cP。

8.一種燃料電池用MEA，其特征在于：其具有權利要求1所述的CCL，或按權利要求7所述方法制備得到的CCL。

9.一種燃料電池，其特征在于：其具有：

權利要求1～6任一項所述的CCL；或

按權利要求7所述方法制備得到的CCL；或

權利要求8所述的MEA。