一种燃料电池的复合膜电极的制备方法技术

本发明专利技术提出一种燃料电池的复合膜电极的制备方法，在单晶硅基底表面沉积一层石墨化程度高的氮掺杂纳米金刚石颗薄膜，使用强酸对其进行表面处理，过滤后将薄膜表层浸泡在铈盐/钴酸镧系混合溶液中，水热处理后保温24h，获得金刚石基SDC/钙钛矿型复合膜电极前驱体，最后通过过滤烘干退火等工序制备得复合膜电极。本发明专利技术使用掺杂金刚石作为电极骨架，将掺杂氧化铈与钙钛矿结构复合后负载到金刚石骨架上，通过金刚石的高导热率和热稳定性，解决传统氧化铈催化剂与钴酸盐复合后抗热震能力差的问题，有效克服了传统的钙钛矿结构氧化物由于氧化铈基电解质与电极层热膨胀系数差异大，引起薄膜内阻变大，膜材质量变差的劣势。

Preparation of composite membrane electrode for fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池的复合膜电极的制备方法
本专利技术涉及燃料电池材料领域，具体涉及一种燃料电池的复合膜电极的制备方法。
技术介绍
由于对于传统的化石燃料不可再生，且使用过程中造成的环境污染严重，寻求环保型的再生能源是21世纪人类面临的严峻的任务。燃料电池(Fuelcell)是一种新型的能源技术，其通过电化学反应直接将燃料的化学能转化为电能，所用的燃料为氢气、甲醇和烃类等富氢物质，对环境没有污染以及具有高的能量效率和高的功率密度，因此，燃料电池具有广阔的应用前景。固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell，SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置，传统的SOFC必须在800℃以上的温度下进行操作才能得到较高的功率输出，但高的操作温度不仅对电池的连接密封材料的选择提出了苛刻的要求，而且加剧了电池组件间副反应的发生，电池的成本居高不下，从而限制了其市场的发展，所以降低SOFC的操作温度成为当前SOFC的研究热点之一。阳极除了在薄膜化的SOFC中起到支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池的复合膜电极的制备方法，其特征在于，采用单晶硅基体作为复合膜电极前驱体基片，具体制备方法为：/n（1）采用等离子辅助化学气相沉积在单晶硅衬底表面制备氮掺杂纳米金刚石薄膜，所述氮掺杂纳米金刚石薄膜的厚度为20-800微米；/n（2）将所述氮掺杂纳米金刚石薄膜表面进行处理浸没于强酸中，进行表面处理，过滤后得到活化的氮掺杂纳米金刚石薄膜；/n（3）将所述活化的氮掺杂纳米金刚石薄膜浸没于铈盐、镧盐、钴盐、钐盐的混合溶液中，加入络合剂柠檬酸，将等体积混合的NaOH、Na

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池的复合膜电极的制备方法，其特征在于，采用单晶硅基体作为复合膜电极前驱体基片，具体制备方法为：
（1）采用等离子辅助化学气相沉积在单晶硅衬底表面制备氮掺杂纳米金刚石薄膜，所述氮掺杂纳米金刚石薄膜的厚度为20-800微米；
（2）将所述氮掺杂纳米金刚石薄膜表面进行处理浸没于强酸中，进行表面处理，过滤后得到活化的氮掺杂纳米金刚石薄膜；
（3）将所述活化的氮掺杂纳米金刚石薄膜浸没于铈盐、镧盐、钴盐、钐盐的混合溶液中，加入络合剂柠檬酸，将等体积混合的NaOH、Na2CO3逐滴滴入所述混合溶液中，调节pH至弱碱性，经过75-90℃水热处理24-36小时，直到沉淀完全析出，获得金刚石基SDC/钙钛矿型复合膜电极前驱体，其中，SDC=SmxCe1-xO2,0＜x＜0.5；
（4）将所述金刚石基SDC/钙钛矿型复合膜电极前驱体经过过滤洗涤，烘干处理，再经过退火，制备得到金刚石基SDC/钙钛矿型复合膜电极。


2.根据权利要求1所述的一种燃料电池的复合膜电极的制备方法，其特征在于，所述等离子辅助化学气相沉积使用乙炔气为碳源，氮气为氮源，微波等离子体为等离子源，微波功率为1-9kW，沉积气压为0.2-20Pa。


3.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，廖健淞，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51