一种转印聚合制备燃料电池膜电极的方法技术

本发明专利技术属于燃料电池技术领域，提供了一种转印聚合制备燃料电池膜电极的方法，将全氟磺酸树脂分散在二甲基亚砜中，然后加入双酚单体、催化剂在惰性气氛保护下加热至120‑135℃保温处理，进一步加入碳酸钾、二氟苯酮和磺化二氟苯酮、二甲苯，升温至145‑150℃反应1‑2小时，得到浆状物；将得到的浆状物与碳粉、聚四氟乙烯纤维分散均匀，在玻板上超声喷涂，得到预涂催化层膜；将得到的预涂膜催化层膜转印至质子交换膜，并粘贴碳纤维纸，并在碳纤维纸一端加热升温至180‑185℃，进一步聚合将催化层牢固固定在质子交换膜，得到燃料电池膜电极。本发明专利技术解决了现有燃料电池膜电极中直接喷涂催化剂浆料影响气体在催化层内分散传输受阻的缺陷。

A method for preparing membrane electrode of fuel cell by transfer polymerization

【技术实现步骤摘要】
一种转印聚合制备燃料电池膜电极的方法
本专利技术属于燃料电池领域，具体涉及一种转印聚合制备燃料电池膜电极的方法。
技术介绍
氢燃料电池是一种能够将储存在燃料(氢气)和氧化剂(空气中的氧气)中的化学能直接转换为电能的能量转换装置，其基本工作原理就是电解水的逆过程。氢燃料电池系统由电堆和辅助子系统构成，电堆包括为双极板、电解质、催化剂、气体扩散层，其中催化剂、质子膜材料、扩散层共同组成膜电极组件(MEA)，MEA是燃料电池的核心；质子交换膜燃料电池(protonexchangemembranefuelcell，PEMFC)也称为聚合物电解质膜燃料电池，是一种新兴、高效、环境友好的能源转换应用电池，在运输、固定以及可移动电源领域应用广泛。膜电极由质子交换膜(protonexchangemembrane，PEM)和电极组成。PEM起着传递质子与分隔燃料气和氧化剂的作用，是一种具有选择性的高聚合物膜。电极通常分为两层，即催化剂层和气体扩散层(Gasdiffusionlayer，GDL)。燃料电池的工作过程实际上是电解水的逆过程，其基本原理早在1839年由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转印聚合制备燃料电池膜电极的方法，其特征在于：该方法步骤如下：/nS1：将50-55重量份全氟磺酸树脂分散在45-60重量份二甲基亚砜中，然后加入5-10重量份双酚单体、3-5重量份催化剂，在惰性气氛保护下加热至120-135℃保温处理1-3h；/nS2：向S1步骤的产物中加入10-15重量份碳酸钾、8-10重量份二氟苯酮、10-20重量份磺化二氟苯酮、10-20重量份二甲苯，升温至140℃反应1-2h，得到浆状物；/nS3：将得到的浆状物与30-40重量份碳粉、20-30重量份聚四氟乙烯纤维分散均匀，采用超声波喷涂的方式在玻璃板上进行超声喷涂，得到预涂催化层膜；/nS4：将S3步骤得...

【技术特征摘要】
1.一种转印聚合制备燃料电池膜电极的方法，其特征在于：该方法步骤如下：
S1：将50-55重量份全氟磺酸树脂分散在45-60重量份二甲基亚砜中，然后加入5-10重量份双酚单体、3-5重量份催化剂，在惰性气氛保护下加热至120-135℃保温处理1-3h；
S2：向S1步骤的产物中加入10-15重量份碳酸钾、8-10重量份二氟苯酮、10-20重量份磺化二氟苯酮、10-20重量份二甲苯，升温至140℃反应1-2h，得到浆状物；
S3：将得到的浆状物与30-40重量份碳粉、20-30重量份聚四氟乙烯纤维分散均匀，采用超声波喷涂的方式在玻璃板上进行超声喷涂，得到预涂催化层膜；
S4：将S3步骤得到的预涂催化层膜转印至质子交换膜上，再粘贴碳纤维纸，在碳纤维纸一端加热升温至180-185℃，进一步聚合将催化层牢固固定在质子交换膜上，得到燃料电池膜电极。


2.根据权利要求1所述一种转印聚合制备燃料电池膜电极的方法，其特征在于：所述双酚单体为9,9′-二(4-羟基苯基)芴(双酚芴)、9,9′-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)芴、9,9′-二(3,5-二甲氧基-4-羟基苯基)芴、酚酞或3,3′-二(4-羟基-3,5-二甲基苯基)酚酞中的一种。


3.根据权利要求1所述一种转印聚合制备燃料电池膜电极的方法，其特征在于：所述催化剂为粒径为5-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，何方，陈涛，
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