[發明專利]燃料電池的催化劑漿料制備方法和電極制造方法

在審

• 申請號: 202010592675.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN112952116A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 趙潤煥;韓國壹;薛琇元
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M4/92;H01M4/88
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王璇;趙赫

1.一種燃料電池的催化劑漿料制備方法，包括：

制備包括多孔載體和催化劑金屬的催化劑；

將所述催化劑、溶劑和離聚物引入到腔室中；以及

使所述離聚物滲透到所述載體的孔中。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述載體包括選自包括石墨、活性炭、炭黑、碳納米管、碳納米纖維、碳納米線及其組合的組中的一種。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述載體包括從所述載體的外表面向內凹陷預定深度的孔，并且

所述孔包括平均直徑為5nm至30nm的孔入口。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述催化劑金屬包括：

鉑(Pt)；或

選自包括鉑(Pt)、銥(Ir)、釕(Ru)、鈀(Pd)、鎳(Ni)、鈷(Co)和釔(Y)的組中的至少一種或兩種以上的金屬的合金。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，

將所述催化劑引入到所述腔室中，向所述腔室施加負壓，并且將所述溶劑和所述離聚物與惰性氣體一起引入到所述腔室中。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述溶劑包括選自包括蒸餾水、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇及其組合的組中的一種。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述離聚物包括選自包括氟基樹脂、非氟基樹脂及其組合的組中的至少一種，

氟基樹脂包括選自包括全氟磺酸和全氟羧酸的組中的一種以上的單一聚合物、交聯聚合物、接枝聚合物、共聚物或共混物，

非氟基樹脂包括選自包括聚亞芳基醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚醚醚砜、聚唑、聚乙烯醇、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚喹喔啉和聚苯并咪唑的組中的一種以上的單一聚合物、交聯聚合物、接枝聚合物、共聚物或共混物。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述離聚物包括聚合物鏈的回轉半徑為5nm以下的聚合物。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，

使所述離聚物滲透到所述載體的孔中包括：

在對所述腔室的內容物施加熱和壓力中的至少一種的同時攪拌所述腔室的內容物。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，

將所述腔室的內容物的溫度提高到25℃至80℃。

11.根據權利要求9所述的方法，其中，

施加到所述腔室的內容物的壓力為2巴至200巴。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，

將惰性氣體引入到所述腔室中以對所述腔室的內容物施加壓力。

13.根據權利要求9所述的方法，其中，

將所述腔室的內容物攪拌24小時至48小時。

14.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述催化劑金屬結合到所述載體的外表面和每個所述孔的內表面，并且

所述離聚物滲透到所述載體的孔中，并與結合到所述載體的每個所述孔的內表面的催化劑金屬接觸。

15.一種燃料電池的電極制造方法，包括：

將利用根據權利要求1所述的方法制備的所述催化劑漿料涂覆在基板上以制造所述電極。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，

所述基板是離型紙，包括選自包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)及其組合的組中的一種。