一种低铱载量的质子交换膜电解质水电解膜电极的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低铱载量的质子交换膜电解质水电解膜电极的制备方法。该膜电极用于质子交换膜水电解(PEMWE)制氢，具有铱担载量低、贵金属质量比活性高、可高电流密度稳定运行的特点。具体在于：采用喷涂法制备的膜电极的阳极采用非贵金属掺杂的铱基催化剂，其中铱的担载量为0.3～0.9mg·cm

Preparation of a proton exchange membrane electrolyte water electrolysis membrane electrode with low iridium loading

【技术实现步骤摘要】
一种低铱载量的质子交换膜电解质水电解膜电极的制备方法
本专利技术涉及一种高效的低铱载量的质子交换膜电解质水电解(PEMWE)的膜电极的制备方法。该膜电极阳极采用非贵金属掺杂的铱基催化剂，通过喷涂制备而成，将本专利技术制备的铱基膜电极用作PEM水电解过程，可以实现电解池低成本、高效稳定的运行。此外，本专利技术在可再生燃料电池(RFC)、电解氢气发生器装置中具有广泛的利用价值。
技术介绍
质子交换膜电解质水电解技术由通用电气公司于1964年提出，相比传统的碱水电解制氢气，此技术运行稳定、寿命长、产品氢气纯度高、可以实现高电流密度下的运行。PEM水电解提供了一条从水到氢气的清洁的转化路线。如采用可再生能源生产电能用以电解水，便可真正地实现CO2的零排放。通过这种方式获得的氢气纯度非常高，可达99.9％以上，对于要求使用高纯氢气的燃料电池以及精密电子器件的制造行业来说，这是一种理想的原料气体来源。膜电极作为关键部件，降低膜电极的成本是解决PEM水电解走向商业化应用的关键因素。当前，贵金属载量高、成本高是膜电极的主要问题。商业化PEM水电解阳极析本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质子交换膜电解质水电解膜电极，所述膜电极包括阳极催化层，所述阳极催化层包括析氧催化剂，其特征在于：所述析氧催化剂采用非贵金属掺杂的铱基催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜电解质水电解膜电极，所述膜电极包括阳极催化层，所述阳极催化层包括析氧催化剂，其特征在于：所述析氧催化剂采用非贵金属掺杂的铱基催化剂。


2.按照权利要求1所述的质子交换膜电解质水电解膜电极，其特征在于：所述非贵金属掺杂的铱基催化剂包括IrxSn1-xO2(0<x<1)、IrxRu1-xO2(0<x<1)、IrxCo1-xO2(0<x<1)中的一种或两种以上。


3.按照权利要求1或2所述的质子交换膜电解质水电解膜电极，其特征在于：所述阳极催化层中铱的担载量为0.3～0.9mg·cm-2。


4.按照权利要求1或2所述的质子交换膜电解质水电解膜电极，其特征在于：阳极催化层的浆料包括以下成分：
所述非贵金属掺杂的铱基催化剂、分散溶剂、Nafion溶液；
所述分散溶剂质量为催化剂质量的20～100倍，Nafion的质量为催化剂质量的1/10～1/3。


5.按照权利要求4所述的质子交换膜电解质水电解膜电极，其特征在于：
所述分散溶剂为异丙醇或无水乙醇。


6.按照权利要求1或2所述的质子交换膜电解质水电解膜电极，其特征在于：所述膜电极的结构为复合层结构，中心层为...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞红梅，姜广，秦晓平，高学强，姚德伟，孙昕野，邵志刚，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21