一种燃料电池膜电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池膜电极及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将铂碳催化剂打散到纳米颗粒后沉积到纳米碳材料上形成纤维状催化剂，所述铂碳催化剂和纳米碳材料的质量比为1∶0.5～5；(2)将步骤(1)纤维状催化剂与分散在去离子水和有机溶剂的混合体系中，同时加入离子聚合物溶液配置成浆料，喷涂在质子交换膜两侧形成燃料电池用三维结构催化层，其中一侧作为阳极催化层，另一侧作为阴极催化层。本发明专利技术通过构建催化层三维结构增大催化层比表面积及孔隙率、采用氟碳聚合物调节催化层疏水效果，从而提高铂催化剂的利用率降低铂载量同时提升膜电极的功率密度。低铂载量同时提升膜电极的功率密度。低铂载量同时提升膜电极的功率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池膜电极及其制备方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种燃料电池膜电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]燃料电池(Fuel Cell)是一种电化学的发电装置，不同于常规意义上的电池，燃料电池按电化学的方式直接把化学能转换为电能。质子交换膜燃料电池被认为是能源的终极模式，因其能量转换效率高、无污染、能够在低温下快速启动而成为了研究的热点，特别是近年来燃料电池汽车的规模化发展，在商业化过程中速度不断加快，也有越来越多公司、研究机构推出了更具商业化优势的质子交换膜燃料电池汽车。高性能高功率密度对于质子交换膜燃料电池来说是非常重要的，这也是质子交换膜燃料电池研究的重要方向，提高质子交换膜燃料电池的性能和功率密度可以大大降低燃料电池的体积，以及可以降低制备成本，使其在应用过程中更具优势。商业化仍然存在技术瓶颈问题，其中突出的问题就是燃料电池成本高，其中贵金属催化剂价格高用量大。
[0003]公开号为CN112103543A的专利技术申请公开了一种适用于质子交换膜燃料电池的梯度化膜电极及其制备方法，膜电极中，阴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于，所述燃料电池膜电极包括质子交换膜以及喷涂在质子交换膜两侧的三维结构催化层，其特征在于，包括以下步骤：(1)将铂碳催化剂打散到纳米颗粒后沉积到纳米碳材料上形成纤维状催化剂，所述铂碳催化剂和纳米碳材料的质量比为1∶0.5～5；(2)将步骤(1)纤维状催化剂与分散在去离子水和有机溶剂的混合体系中，同时加入离子聚合物溶液配置成浆料，喷涂在质子交换膜两侧形成燃料电池用三维结构催化层，其中一侧作为阳极催化层，另一侧作为阴极催化层，其中，所述离子聚合物溶液为质量浓度5％
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20％的nafion溶液，所述纤维状催化剂与离子聚合物溶液的质量比为1∶5～10，所述有机溶剂和去离子水的质量比例为0.5～7∶1。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米碳材料为碳纳米管、碳纳米纤维或纳米碳球中的至少一种。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米材料使用前先使用丙酮溶解除杂质，再用水清洗，最后再酸洗，最...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈新龙，曹寅亮，方蕾，高璐璐，孙基文，李伯球，徐乃涛，徐淳川，
申请(专利权)人：浙江天能氢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：