具有双层阳极涂层的膜电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有双层阳极涂层的膜电极及其制备方法，所述膜电极包括电解质膜本体、分别设置在电解质膜本体两侧的阴极催化涂层和阳极催化涂层，阳极催化涂层包括位于内侧的第一阳极涂层和位于外侧的第二阳极涂层，第一阳极涂层的催化剂为第一催化剂，第一催化剂为Ir/Pt、纯Ir、IrO2催化剂中的一种，第二阳极涂层的催化剂为第二催化剂，第二催化剂为IrO2/Ta2O5催化剂。该方法包括：电解质膜本体预处理，制作涂层的浆料，先后涂布在第一阳极涂层的浆料和第二阳极涂层的浆料，加热处理。本发明专利技术能够克服现有技术存在的催化剂层耐久性不够，长时间运行时出现的涂层的剥落，缩短膜电极组件的使用寿命的问题。电极组件的使用寿命的问题。电极组件的使用寿命的问题。

【技术实现步骤摘要】
具有双层阳极涂层的膜电极及其制备方法


[0001]本专利技术属于电解水制氢
，尤其是指一种具有双层阳极涂层的膜电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]利用可再生能源制氢将水转化为清洁氢，不仅能够制备得到高纯度的氢(高达99.999％)，无需二次提纯，直接可以供氢燃料电池使用，还可以降低制氢成本，对于规模化发展氢燃料电池汽车提供了有力支撑。固体聚合物电解质(SPE)电解技术是一种新兴的电解水技术，SPE电解槽具有结构紧凑，电流密度高，耐压力大，制氢纯度高等优点，引起了大量的关注。
[0003]固体聚合物电解质电解槽结构中，由固体聚合物电解质膜，和分别置于电解质膜两侧的阴极和阳极催化剂涂覆膜，以及分别位置于阴极和阳极催化剂涂覆膜两侧的阴极和阳极扩散层组成的组件称为膜电极组件。电解槽水解原理为水在阳极催化剂涂覆膜侧失去电子生成氧气和氢离子，通过电解质膜到达阴极侧，在阴极催化剂的催化作用下生成氢气。生成的氧气和氢气分别通过阳极和阴极气体扩散层排出电解槽。可见，膜电极组件对电解槽的经济成本、水解效率、运行寿命和功率能耗等方面有着关键性影响本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双层阳极涂层的膜电极，其特征在于：包括电解质膜本体、分别设置在所述电解质膜本体两侧的阴极催化涂层和阳极催化涂层，所述阳极催化涂层包括位于内侧的第一阳极涂层和位于外侧的第二阳极涂层；所述第一阳极涂层的催化剂为第一催化剂，所述第一催化剂为Ir/Pt、纯Ir、IrO2催化剂中的一种；所述第二阳极涂层的催化剂为第二催化剂，所述第二催化剂为IrO2/Ta2O5催化剂。2.根据权利要求1所述的具有双层阳极涂层的膜电极，其特征在于，所述第一催化剂为Ir/Pt催化剂，Ir的含量为75wt％，所述第二催化剂中的铱元素和钽元素的质量比为Ir：Ta＝0.8：0.5。3.一种如权利要求1所述的具有双层阳极涂层的膜电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S00：将所述电解质膜本体预处理；S10：制备所述阴极催化涂层、第一阳极涂层、第二阳极涂层的浆料；S20：将配制好的所述阴极催化涂层、第一阳极涂层、第二阳极涂层的浆料涂布在预处理后的电解质膜本体上，其中，先涂布所述第一阳极涂层的浆料，再涂布所述第二阳极涂层的浆料；S30：将涂布后的电解质膜本体加热处理后得到具有双层阳极涂层的膜电极。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在S10中，将第一催化剂与全氟磺酸树脂溶液、沸点低于200℃的醇溶剂、去离子水按照重量比1：(3～15)：(10～25...

【专利技术属性】
技术研发人员：余瑞兴，吴伟，何先成，陈合金，
申请(专利权)人：广东卡沃罗氢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：