[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

本公開涉及一種能夠大大提高催化劑金屬的利用率的燃料電池的催化劑漿料制備方法和使用利用該方法制備的催化劑漿料的燃料電池的電極制造方法。具體地，該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；將催化劑、溶劑和離聚物引入到腔室中；以及使離聚物滲透到載體的孔中。

技術領域

本公開涉及一種能夠大大提高催化劑金屬的利用率的燃料電池的催化劑漿料制備方法和使用利用該方法制備的催化劑漿料的燃料電池的電極制造方法。

背景技術

在僅使用諸如鉑(Pt)的催化劑金屬作為燃料電池的催化劑的情況下，與催化劑的使用量相比性能較低，并且催化劑的效率由于電極的厚度和電極中的孔的分布等影響而降低。因此，催化劑金屬以被碳或金屬氧化物負載(support)的狀態使用。

為了增加催化劑金屬的負載量(loading amount)，通常在諸如碳或金屬氧化物的載體上形成孔，以增加載體的比表面積。

然而，如上所述，在將催化劑金屬結合到多孔載體的狀態的催化劑用作燃料電池的電極的催化劑的情況下，存在于載體的孔中的催化劑金屬不與離聚物接觸，由此可以形成不能使用催化劑金屬的區域。即，這種催化劑同樣與催化劑的使用量相比效率達不到期望值。

在該背景技術部分中公開的上述信息僅用于增強對本公開的背景的理解，因此可能包含不構成本領域技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

做出本公開以解決與現有技術相關的上述問題。

本公開的目的是提供一種能夠大大提高催化劑金屬的利用率的燃料電池的催化劑漿料制備方法。

本公開的目的不限于上述目的。從以下描述中將清楚地理解本公開的目的，并且本公開的目的可以通過權利要求書中限定的方式及其組合來實現。

在一方面中，本公開提供一種燃料電池的催化劑漿料制備方法，該方法包括：制備包括多孔載體和催化劑金屬的催化劑；將催化劑、溶劑和離聚物引入到腔室中；以及使離聚物滲透到載體的孔中。

載體可以包括選自包括石墨、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。

載體可以包括從載體的外表面向內凹陷預定深度的孔，并且孔可以包括平均直徑為5nm至30nm的孔入口。

催化劑金屬可以包括：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。

可以將催化劑引入到腔室中，可以向腔室施加負壓，并且可以將溶劑和離聚物與惰性氣體一起引入到腔室中。

溶劑可以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。