直接甲醇燃料电池膜电极制备方法技术

本发明专利技术公开了一种直接甲醇燃料电池膜电极的制备方法，属于直接甲醇燃料电池领域。所述的膜电极采用质子交换膜为电解质膜，阳极为铂钌碳催化剂，阴极为铂碳催化剂，由阳极侧的支撑层、微孔层、催化层、质子交换膜以及阴极侧的支撑层、微孔层、催化层共七层所组成。所述的膜电极的制备工艺包括膜的制备与预处理、催化剂浆料的制备与催化层的制备、微孔层浆料的制备与微孔层的制备以及热压过程。本发明专利技术的优点在于：采用新工艺制备的微孔层和支撑层，具有较高的孔隙率，降低了膜电极的传质阻力，有利于改善微孔层或催化层与支撑层之间的界面，从而提高催化剂和反应物的三相接触面积，提高了电池的输出功率密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直接甲醇燃料电池材料的制备方法，属于直接甲醇燃料电池膜电 极结构和制造
技术背景直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种将储存在燃料(甲醇)和氧化剂(氧气或空气) 中的化学能直接转化为电能的发电装置，其显著的优点是燃料(甲醇)来源丰富、 成本低廉，能量密度较高，电池工作时燃料直接进料,无需重整处理，结构简单,响应时 间短，操作方便，易携带和储存，是便携式电子设备、移动电话、摄像机和电动汽车理 想的动力源，被认为最有可能实现商业化的应用。膜电极是由阳极的支撑层、微孔层、 催化剂层、Nafion膜、阴极的催化剂层、微孔层、支撑层依次排列构成的层状叠合体， 是DMFC的核心部件和物质传递、电化学反应发生的重要场所，其制备工艺直接影响 到膜电极的微观结构和电池性能。虽然很多DMFC膜电极制备方法是从PEMFC借鉴 过来的，但是与PEMFC膜电极不同之一在于DMFC膜电极的催化剂载量高，催化层 相对很厚，由阳极侧的支撑层、微孔层、催化层、质子交换膜以及阴极侧的支撑层、 微孔层、催化层共七层所组成。其制备工艺主要包括浆体制备、质子交换膜处理、浆 体施涂、电极烧结、热压等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接甲醇燃料电池膜电极制备方法，对Ｎａｆｉｏｎ膜进行预处理，其特征在于，包括下列过程：１）催化剂浆料的制备及阴、阳极催化层的制备，分别选择２０－７０ｗｔ％ＰｔＲｕ／Ｃ或ＰｔＲｕｂｌａｃｋ催化剂作阳极催化层原料，２０－７０ｗｔ ％Ｐｔ／Ｃ或Ｐｔｂｌａｃｋ催化剂作阴极催化层原料，同时采用２－２０ｗｔ％Ｎａｆｉｏｎ溶液做粘结剂，正丙醇作分散剂，混合成阳极和阴极催化层浆体，然后超声分散均匀，再将催化层浆体喷涂到转移介质上，并在常温下凉干；２）阴、阳微孔层的制 备，采用ＶｕｌｃａｎＸＣ－７２碳黑作主体，阳极微孔层采用５－３０ｗｔ％的Ｎａｆｉｏｎ作粘结剂，异...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王新东，王同涛，林才顺，苗睿瑛，薛方勤，方勇，叶锋，李晶晶，王永亮，刘芸，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]