[發明專利]一種穩定且高性能的質子交換膜燃料電池催化劑漿料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010846945.0
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112133928B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 李冰;明平文;張存滿;郭玉清;楊代軍;丁志強
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M8/1004
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

1.一種質子交換膜燃料電池催化劑漿料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）配制水與異丙醇的第一混合溶液與第二混合溶液，并將第一混合溶液與Nafion溶液混合并分散，得到Nafion混合溶液，將第二混合溶液與催化劑混合并分散，得到催化劑漿料；其中，所述的第一混合溶液中，水與異丙醇的質量比為(1.5-4):1，所述的第二混合溶液中，水與異丙醇的質量比為1:(1.5-4)；所述的第一混合溶液與第二混合溶液的質量比為(1-3):(2-4)，所述的Nafion溶液的質量濃度為5-20%；所述的催化劑為Pt/C催化劑，其中Pt的質量含量為20-60%；所述的第一混合溶液與Nafion溶液的混合分散過程中，所用設備為高剪切分散機，剪切轉速為10000-15000 rpm，剪切時間為0.5-1 h，剪切溫度為0-20℃；

2）將Nafion混合溶液與催化劑漿料混合，并經過超聲分散后，即得到質子交換膜燃料電池催化劑漿料；其中，Nafion混合溶液中的Nafion與催化劑漿料中Pt/C催化劑上C的質量比為(0.7-1):1。

2.根據權利要求1所述的一種質子交換膜燃料電池催化劑漿料的制備方法，其特征在于，所述的Pt/C催化劑的微觀形貌包括球形顆粒、納米陣列結構、八面體結構中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的一種質子交換膜燃料電池催化劑漿料的制備方法，其特征在于，步驟1）中，第二混合溶液與催化劑的混合分散過程中，所用設備為高剪切分散機，剪切轉速為10000-20000 rpm，剪切時間為0.5-2 h，剪切溫度為0-10℃。

4.根據權利要求1所述的一種質子交換膜燃料電池催化劑漿料的制備方法，其特征在于，步驟2）中，所述的超聲分散中，超聲功率為50-300 W，超聲時間為0.5-2 h，超聲溫度為0-10℃；

所得質子交換膜燃料電池催化劑漿料的固含量為0.1-5%。

5.一種質子交換膜燃料電池催化劑漿料，其特征在于，采用如權利要求1至4任一項所述的方法制備而成。

6.根據權利要求5所述的一種質子交換膜燃料電池催化劑漿料，其特征在于，該催化劑漿料的儲存條件包括：保持500-1000 rpm的磁力攪拌，儲存溫度為0-10℃，密封保存。