高性能膜电极组件的可放大卷到卷制造制造技术

制造方法包括：在第一气体扩散层(GDL)上沉积第一催化剂以形成第一催化剂涂覆的GDL；在第一催化剂涂覆的GDL上沉积第一离聚物以形成第一气体扩散电极(GDE)；在第二GDL上沉积第二催化剂以形成第二催化剂涂覆的GDL；在第二催化剂涂覆的GDL上沉积第二离聚物以形成第二GDE；并且将第一GDE与第二GDE以及与设置在第一GDE和第二GDE之间的电解质膜层压以形成膜电极组件(MEA)。MEA包含第一GDL；第二GDL；电解质膜，其设置在第一GDL和第二GDL之间；第一催化剂层，其设置在第一GDL和电解质膜之间；以及第二催化剂层，其设置在第二GDL和电解质膜之间，其中电解质膜的厚度为大约15μm或更小。其中电解质膜的厚度为大约15μm或更小。其中电解质膜的厚度为大约15μm或更小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高性能膜电极组件的可放大卷到卷制造
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年2月14日提交的美国专利申请16/791,650的权益和优先权，该申请的内容以其全部并入本文。


[0003]本公开一般涉及用于质子交换膜燃料电池的膜电极组件(MEA)。

技术介绍

[0004]大众市场燃料电池驱动交通工具的商业可行性仍然被基于贵金属的催化剂(质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的关键部件)的高成本阻碍。虽然开发催化剂以降低此类成本的重大努力已取得前途有望的成果，但生产这些催化剂并将它们集成到MEA中可能涉及显著高于商业规模生产可行的精度和加工复杂性。
[0005]正是在这种背景下，产生了开发本公开的实施方式的需要。

技术实现思路

[0006]在一些实施方式中，制造方法包括：在第一气体扩散层上沉积第一催化剂以形成第一催化剂涂覆的气体扩散层；在第一催化剂涂覆的气体扩散层上沉积第一离聚物以形成第一气体扩散电极；在第二气体扩散层上沉积第二催化剂以形成第二催化剂涂覆的气体扩散层；在第二催化剂涂覆的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造方法，其包括：在第一气体扩散层上沉积第一催化剂以形成第一催化剂涂覆的气体扩散层；在所述第一催化剂涂覆的气体扩散层上沉积第一离聚物以形成第一气体扩散电极；在第二气体扩散层上沉积第二催化剂以形成第二催化剂涂覆的气体扩散层；在所述第二催化剂涂覆的气体扩散层上沉积第二离聚物以形成第二气体扩散电极；和将所述第一气体扩散电极与所述第二气体扩散电极以及与设置在所述第一气体扩散电极和所述第二气体扩散电极之间的电解质膜层压以形成膜电极组件。2.根据权利要求1所述的制造方法，进一步包括在所述第一气体扩散层上沉积第一催化剂载体以形成第一催化剂载体涂覆的气体扩散层，并且其中在所述第一气体扩散层上沉积所述第一催化剂包括在所述第一催化剂载体涂覆的气体扩散层上沉积所述第一催化剂以形成所述第一催化剂涂覆的气体扩散层。3.根据权利要求2所述的制造方法，进一步包括在所述第二气体扩散层上沉积第二催化剂载体以形成第二催化剂载体涂覆的气体扩散层，并且其中在所述第二气体扩散层上沉积所述第二催化剂包含在所述第二催化剂载体涂覆的气体扩散层上沉积所述第二催化剂以形成所述第二催化剂涂覆的气体扩散层。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制造方法，其中沉积所述第一催化剂是通过原子层沉积执行的。5.根据权利要求4所述的制造方法，其中沉积所述第二催化剂是通过原子层沉积执行的。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的制造方法，进一步包括在将所述第一气体扩散电极与所述第二气体扩散电极层压之前，在所述第一气体扩散电极上形成所述电解质膜。7.根据权利要求6所述的制造方法，其中形成所述电解质膜是通过流延或分子层沉积执行的。8.根据权利要求6所述的制造方法，其中所述电解质膜的厚度为15μm或更小。9.根据权利要求6所述的制造方法，进一步包括沉积自由基清除剂以在所述电解质膜上形成清除剂层。10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的制造方法，其中沉积所述第一离聚物包含至少部分地将所述第一离聚物浸渍到所述第一催化剂涂覆的气体扩散层的第一催化剂层中。11.根据权利要求10所述的制造方法，其中沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：大众汽车公司，
类型：发明
国别省市：