用于电化学氢泵的膜电极组件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电化学氢泵的膜电极组件及其制备方法，其中膜电极组件包括阳极气体扩散层、阴极气体扩散层和沿质子的运动方向依次夹设在所述阳极气体扩散层和所述阴极气体扩散层之间的阳极多孔层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层、阴极多孔层；其中，所述阳极气体扩散层为基于碳纤维纸涂布多孔层的结构,且多孔层的疏水性强于碳纤维纸的疏水性；和/或所述阴极气体扩散层为基于碳纤维纸涂布多孔层的结构，且多孔层的疏水性强于碳纤维纸的疏水性。本发明专利技术的膜电极组件性能稳定、高效，可长时间运行，且易于装配。且易于装配。且易于装配。

【技术实现步骤摘要】
用于电化学氢泵的膜电极组件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电化学氢泵电解槽
，尤其涉及一种用于电化学氢泵的膜电极组件及其制备方法。

技术介绍

[0002]电化学氢泵(Electrochemical hydrogen pump)或电化学氢压缩机(Electrochemical hydrogen compressor/concentrator)是在质子交换膜燃料电池基础上发展起来的，是一种效率高、成本低、性能可靠以及可以形成规模生产的氢气分离、提纯以及压缩的新技术。
[0003]根据现有电化学氢泵的反应原理图，当含有氢气的混合气流进入电化学氢泵的阳极室后，氢气分子会经过气体扩散层到达催化层，在反应气体、催化剂和电解质膜的三相界面上发生氧化反应，使氢气分子氧化为质子和电子，随后质子在外加电压的作用下通过电解质膜往阴极传递，电子通过催化层和多孔扩散层以及导电的双极板传导到外电路。阳极电极反应式如下：H2(Anode)
→
2H++2e
‑
；在阴极室，由阳极通过电解质传递过来的质子以及通过外电路传递本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电化学氢泵的膜电极组件，其特征在于，包括阳极气体扩散层、阴极气体扩散层和沿质子的运动方向依次夹设在所述阳极气体扩散层和所述阴极气体扩散层之间的阳极多孔层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层、阴极多孔层；其中，所述阳极气体扩散层为基于碳纤维纸涂布多孔层的结构,且多孔层的疏水性强于碳纤维纸的疏水性；和/或所述阴极气体扩散层为基于碳纤维纸涂布多孔层的结构，且多孔层的疏水性强于碳纤维纸的疏水性。2.根据权利要求1所述的用于电化学氢泵的膜电极组件，其特征在于，所述阳极气体扩散层的多孔层喷涂有催化剂；和/或所述阴极气体扩散层的多孔层喷涂有催化剂。3.根据权利要求2所述的用于电化学氢泵的膜电极组件，其特征在于，所述阳极催化层和所述阴极催化层中催化剂为铂系催化剂，且铂系催化剂中铂含量为20％～100％；和/或所述阳极气体扩散层和所述阴极气体扩散层中多孔层喷涂的催化剂为铂系催化剂，且铂系催化剂中铂含量为20％～100％。4.根据权利要求3所述的用于电化学氢泵的膜电极组件，其特征在于，所述阳极气体扩散层的多孔层中催化剂的铂载量为0.01mg/cm2～0.2mg/cm2；和/或所述阴极气体扩散层的多孔层中催化剂的铂载量为0.01mg/cm2～0.2mg/cm2。5.根据权利要求4所述的用于电化学氢泵的膜电极组件，其特征在于，所述阳极催化层中催化剂的铂载量为0.02mg/cm2～0.4mg/cm2；和/或所述阴极催化层中催化剂的铂载量为0.02mg/cm2～0.4mg/cm2。6.根据权利要求5所述的用于电化学氢泵的膜电极组件，其特征在于，所述阳极气体扩散层与所述阳极催化层热压成型；和/或所述阴极气体扩散层与所述阴极催化层热压成型。7.根据权利要求6所述的用于电化学氢泵的膜电极组件，其特征在于，所述质子交换膜为全氟磺酸型，且其厚度为80μm～280μm。8.根据权利要求7所述的用于电化学氢泵的膜电极组件，其特征在于，所述阳极催化层和所述阴极催化层中催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海兴，马强，吴笑雨，王桂洲，宋金磊，张跃兴，张楠，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一八研究所，
类型：发明
国别省市：