[發(fā)明專利]電極催化劑漿液及其制備方法和催化劑涂層膜、燃料電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111105302.1
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113921831B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設計）人: 唐柳;于力娜;朱雅男;劉江唯;張中天;張克金;劉曉雪;王晶晶;苗梓航
• 申請（專利權）人: 一汽解放汽車有限公司
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/86;H01M4/92;H01M8/1004
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 侯武嬌

1.一種電極催化劑漿液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將催化劑與離聚物溶液進行第一混合分散，在90℃～110℃靜置自組裝，過濾取固體，進行冷凍干燥，制得離聚物包覆的催化劑；所述離聚物溶液中的離聚物為全氟磺酸樹脂，所述離聚物溶液中的離聚物與所述催化劑中碳的質量比為(0.5～3.6):1，所述靜置自組裝的時間為8h～24h，所述冷凍干燥的溫度為-10℃～-50℃，時間為24h～48h；

將所述離聚物包覆的催化劑和溶劑進行第二混合分散，得所述電極催化劑漿液。

2.如權利要求1所述的電極催化劑漿液的制備方法，其特征在于，所述離聚物溶液的濃度為0.03wt％～8wt％。

3.如權利要求1所述的電極催化劑漿液的制備方法，其特征在于，所述催化劑選自鉑碳和鉑合金碳中的至少一種。

4.如權利要求3所述的電極催化劑漿液的制備方法，其特征在于，所述離聚物溶液中的離聚物與所述催化劑中碳的質量比為(0.8～2.8):1。

5.如權利要求1所述的電極催化劑漿液的制備方法，其特征在于，所述溶劑選自異丙醇、異丙醇、甲醇、正丙醇、乙醇、乙二醇和丙二醇中的至少一種。

6.如權利要求1～5任一項所述的電極催化劑漿液的制備方法，其特征在于，所述第一混合分散和/或第二混合分散為剪切分散；

所述第一混合分散和所述第二混合分散的速率均為10000r/min～30000r/min，時間為10min～30min。

7.如權利要求1～5任一項所述的電極催化劑漿液的制備方法，其特征在于，所述靜置自組裝的時間為8h～15h。

8.如權利要求1～5任一項所述的電極催化劑漿液的制備方法，其特征在于，所述冷凍干燥的溫度為-10℃～-30℃。

9.如權利要求1～8任一項所述的電極催化劑漿液的制備方法制備得到的電極催化劑漿液。

10.一種催化劑涂層膜，其特征在于，包括陰極催化層、陽極催化層和質子交換膜，所述陽極催化層和所述陰極催化層設于所述質子交換膜的兩側，所述陽極催化層和/或所述陽極催化層由如權利要求9所述的電極催化劑漿料制成。

11.一種膜電極組件，其特征在于，包括氣體擴散層和如權利要求10所述的催化劑涂層膜，所述催化劑涂層膜中的所述陽極催化層和所述陰極催化層遠離所述質子交換膜的一側均設有所述氣體擴散層。

12.一種燃料電池，其特征在于，包括陽極板、陰極板和如權利要求11所述的膜電極組件，所述陽極板和所述陰極板設于所述膜電極組件的兩側。