燃料电池用的电极浆料及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池用电极浆料及其制造方法、燃料电池用膜‑电极组件的制造方法、燃料电池用五层膜‑电极组件的制造方法、燃料电池。本发明专利技术公开的燃料电池用的电极浆料，包含：100重量份的离聚物簇，100～200重量份的催化剂，300～1000重量份的混合溶剂，混合溶剂包含去离子水和多元醇，去离子水和多元醇分别占混合溶剂总体积的30～70％。本发明专利技术通过控制特定的多元醇比例，调节离聚物簇的大小至纳米级，不仅使离聚物均匀分布，还减小了离聚物对催化剂的覆盖面积，增加了电极的催化剂的氧化还原反应效率，既保证了电极的高电流密度，提高了电池性能，还提高了电池的耐久性。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池用的电极浆料及其制造方法
本专利技术涉及燃料电池技术，特别涉及一种燃料电池用电极浆料及其制造方法、燃料电池用膜-电极组件的制造方法、燃料电池用五层膜-电极组件的制造方法、燃料电池。
技术介绍
随着科学技术的发展，对大容量电源的需求大幅增加。然而常规的锂电池(二次电池)无法满足该需求，并具有短时间使用后需要重新充电和寿命短的缺点。因此为了解决此问题，环保、高密度能量和长寿命特点的燃料电池作为下一代电源而受到关注。这样的燃料电池根据所使用的电解质的类型，可分为聚合物电解质膜燃料电池(polymerelectrolytemembranefuelcell，PEMFC)、磷酸燃料电池(phosphoricacidfuelcell，PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(moltencarbonatefuelcell，MCFC)和固态氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell，SOFC)，并且燃料电池的工作温度和组件的材料取决于被使用的电解质。另外，根据向正极的燃料供应方法，可分为用于通过燃料重整器将燃料转化为富氢气体并供应至正极的外部重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池用的电极浆料，其特征在于，包含：100重量份的离聚物簇，100～200重量份的催化剂，300～1000重量份的混合溶剂，所述混合溶剂包含去离子水和多元醇，所述去离子水和所述多元醇分别占所述混合溶剂总体积的30～70％。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池用的电极浆料，其特征在于，包含：100重量份的离聚物簇，100～200重量份的催化剂，300～1000重量份的混合溶剂，所述混合溶剂包含去离子水和多元醇，所述去离子水和所述多元醇分别占所述混合溶剂总体积的30～70％。


2.如权利要求1所述燃料电池用的电极浆料，其特征在于，所述离聚物簇包含但不限于如下一种或多种的组合：氟聚合物、苯并咪唑聚合物、聚酰亚胺聚合物、聚醚酰亚胺聚合物、聚苯硫醚聚合物、聚砜聚合物、聚醚砜聚合物、聚醚酮聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚苯基喹喔啉聚合物。


3.如权利要求2所述燃料电池用的电极浆料，其特征在于，所述离聚物簇的平均大小为30～90nm。


4.如权利要求1所述燃料电池用的电极浆料，其特征在于，所述催化剂包含但不限于如下一种或多种的组合：铂、钌、锇、铂/钌合金、铂/锇合金、铂/钯合金、铂/M合金，所述M包含但不限于如下的一种或多种的组合：Ga、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Mo、W、Rh、Ru。


5.如权利要求4所述燃料电池用的电极浆料，其特征在于，所述催化剂的颗粒的平均粒径为0.01～5μm。


6.如权利要求1所述燃料电池用的电极浆料，其特征在于，所述多元醇包含但不限于如下一种或多种的组合：被2-4个羟基取代的C1-C6烷烃、被2-4个羟基取代的C1-C6卤代烷烃。


7.如权利要求6所述燃料电池用的电极浆料，其特征在于，所述多元醇包含但不限于如下一种或多种的组合：丙二醇、二丙二醇、甘油。


8.如权利要求1所述燃料电池用的电极浆料，其特征在于，所述燃料电池用电极浆料粘度为50～10000cps。


9.如权利要求1所述燃料电池用的电极浆料，其特征在于，所述催化剂的负载量范围为0.01～0.7mg/cm2。


10.一种燃料电池用电极浆料的制造方法，其特征在于，包含如下步骤：
将离聚物粘合剂干燥固化，获得粒径不大于1μm的离聚物粘合剂；
进一步干燥所述离聚物粘合剂；
在所述离聚物粘合剂中加入多元醇，以分散所述离聚物粘合剂；
再在所述离聚物粘合剂中加入去离子水；
旋转所述去离子水、所述多元醇和所述离聚物粘合剂的混合溶液，进一步分散所述离聚物粘合剂，获取离聚物粘合剂溶液；
在所述离聚物粘合剂溶液中添加催化剂；
再加入所述多元醇和所述去离子水，均匀混合后获取催化剂浆料溶液；
旋转所述催化剂浆料溶液，获取燃料电池用电极浆料。


11.如权利要求10所述燃料电池用电极浆料的制造方法，其特征在于，进一步干燥所述离聚物粘合剂后，所述离聚物粘合剂的水含量低于10％。


12.如权利要求11所述燃料电池用电极浆料的制造方法，其特征在于，进一步干燥后的所述离聚物粘合剂中加入所述多元醇后，所述离聚物粘合剂的固体含量为15％。


13.如权利要求10所述燃料电池用电极浆料的制造方法，其特征在于，所述离聚物粘合剂溶液中，所述去离子水的重量为所述多元醇重量的50％。


14.如权利要求10所述燃料电池用电极浆料的制造方法，其特征在于，所述离聚物粘合剂溶液中所述离聚物粘合剂的固体含量为8.8％。


15.如权利要求10所述燃料电池用电极浆料的制造方法，其特征在于，所述去离子水的体积占所述去离子水和所述燃料电池用电极浆料总体积的30～70％。


16.一种燃料电池用膜-电极组件的制造方法，其特征在于，包含如下步骤：
将权利要求所述1～9任一项所述燃料电池用的电极浆料涂覆到离型膜上，分别涂覆不同厚度以分别获取正极膜和负极膜；
烘干所述正极膜和所述负...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，
申请(专利权)人：上海文施绿极科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31