一种碱性燃料电池及其电极结构制造技术

本发明专利技术提供了一种碱性燃料电池及其电极结构，所述电极结构包括阳极催化层、阴离子交换膜、阴极催化层，其中，所述阳极催化层包括疏水材料，所述阴极催化层包括靠近所述阴离子交换膜侧的疏水催化层和远离所述阴离子交换膜侧的亲水催化层。本发明专利技术的电极结构，减弱了阳极的水淹现象，提高了阳极催化利用率，同时提高了阴极的含水量，避免了阴极过干现象，从而降低了阴极催化层中的离子传递阻力，并能够提供足够的水进行反应。供足够的水进行反应。供足够的水进行反应。

【技术实现步骤摘要】
一种碱性燃料电池及其电极结构


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，具体而言，涉及一种碱性燃料电池及其电极结构。

技术介绍

[0002]燃料电池(Fuel Cell)是一种可以将储存在燃料和氧气中的化学能直接转化为电能的电化学储能装置，一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料，作为阳极，用空气中的氧作为阴极。和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的，因而电池容量取决于贮存的活性物质的量；而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入的，因此，这类电池实际上只是一个能量转换装置。
[0003]在众多类型的燃料电池中，碱性氢燃料电池由于高pH的操作条件使得其拥有使用廉价组分材料的可能，进而从整体上降低成本。然而，在碱性氢燃料电池体系中，水在阳极生成而在阴极被消耗。在阴极中，水作为一种反应物，水的不足会造成反应物传导阻力的上升，另外阴极催化层由于缺水也会造成离子传导阻力的增加。在阳极中，由于大量的水生成，会堵塞孔径，造成氢气传导阻力的上升。这些电极内部阻力的上升均会造成严重的电池性能损失本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱性燃料电池用电极结构，其特征在于，包括：阳极催化层(2)、阴离子交换膜(1)、阴极催化层(3)，其中，所述阳极催化层(2)包括疏水材料，所述阴极催化层(3)包括靠近所述阴离子交换膜(1)侧的疏水催化层(31)和远离所述阴离子交换膜(1)侧的亲水催化层(32)。2.根据权利要求1所述的碱性燃料电池用电极结构，其特征在于，所述疏水催化层(31)的孔径大于所述亲水催化层(32)的孔径。3.根据权利要求2所述的碱性燃料电池用电极结构，其特征在于，所述疏水催化层(31)的孔径大于50nm，所述亲水催化层(32)的孔径小于10nm。4.根据权利要求1所述的碱性燃料电池用电极结构，其特征在于，所述疏水催化层(31)包括表面疏水催化剂和粘连剂，所述粘连剂包括离子交换树脂或具有粘连功能的聚合物。5.根据权利要求4所述的碱性燃料电池用电极结构，其特征在于，所述粘连剂的含量为3
‑
8wt％，所述表面疏水催化剂的含量为0.05
‑
0.15mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠雄，吕海峰，肖彩林，王治豪，
申请(专利权)人：深圳航天科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：