一种聚合物电解质有序化大面积膜电极的批量制备工艺制造技术

一种聚合物电解质有序化大面积膜电极的批量制备工艺，包括：1、进料（聚合物电解质膜）；2、滚压（聚合物电解质阵列膜）；3、催化层制备（具有阵列特征的催化层）；4、裁剪切片（设定尺寸下催化层CCM）；5、热压封装（热压、封边，制成膜电极MEA）。该方法可以大批量生产聚合物电解质有序化大面积膜电极，应用于燃料电池或电解池，极大的提高了有序化膜电极的生产效率，保证了膜电极的一致性，同时通过批量制备有序化膜电极，还可降低膜电极的生产成本。制备的膜电极性能优异，因具有高效有序的气体、电子及离子传输通道，优化了三相反应界面，极大地提升了电性能。升了电性能。升了电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物电解质有序化大面积膜电极的批量制备工艺


[0001]本专利技术属于氢能
，具体地说是涉及一种聚合物电解质燃料电池或电解池有序化膜电极的实际生产应用工艺。

技术介绍

[0002]燃料电池是一种清洁型环境友好的能量转换装置，可直接将燃料的化学能转化为电能，其中可直接使用氢气作为燃料，亦可以将有机化合物等进行重整后作为燃料，电解池与燃料电池结构相似，反应为电解水制氢。聚合物电解质燃料电池（Ploymer Electrolyte Fuel Cell, PEFC）如质子交换膜燃料电池、碱性膜燃料电池，其具有结构简单，环境友好无污染，且效率较高，工作温度低等诸多优点，特别适用于便携式电源、电动车电源、分布式电站以及储能系统等，应用前景广泛。其核心部件是膜电极（Membrane Electrode Assembly，MEA），MEA是此类电化学反应器在寿命、成本以及可靠性等方面的决定性因素之一。
[0003]MEA主要构成为阳极︱聚合物膜︱阴极，其中阴极和阳极中最核心的是催化层，由具有良好的电子导电性的催化剂（如Pt、Ru、Ag、Ni本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合物电解质有序化大面积膜电极的批量制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、采用立体柱状铝棒进行表面阳极氧化，制备出表面带有多孔氧化铝的立体柱状模板，并在柱状中心加工通孔，安装电热棒或电热丝，同时对加工完成的具有阵列结构的立体柱状多孔模板进行清洗，然后待用；步骤二、使用步骤一所处理的立体柱状多孔模板，将聚合物膜置于卷轴上形成聚合物膜的传输带，在聚合物膜的单侧或两侧放置多孔模板，多孔模板经过加压加热后，将其表面图案压制到聚合物膜上，控制热压的温度和时间，形成单侧或两侧对称的聚合物阵列膜结构；步骤三、以步骤二制备出的聚合物阵列膜为基底，在阳极侧担载阳极催化剂，阴极侧担载阴极催化剂，故而在聚合物阵列膜两侧形成了催化层，实现了催化剂涂覆膜（CCM）的制备；步骤四、将步骤三中制备好的含有阴、阳极催化层的聚合物阵列膜进行切片处理，形成所需尺寸的CCM；步骤五、将步骤四中所得到CCM与阴、阳极气体扩散层进行封装处理，制备成所需的膜电极MEA。2.根据权利要求1所述的批量制备工艺，其特征在于，在步骤一，所述的立体柱状多孔模板为多孔的金属氧化物：氧化铝；所述的立体柱状的多孔模板的孔径为50
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400nm，孔间距在50
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250nm，孔深在0.5
‑
2μm。3.根据权利要求1所述的批量制备工艺，其特征在于，在步骤二，所述的聚合物膜的厚度为7
‑
150 μm。4.根据权利要求1或3...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷一杰，王诚，张泽坪，
申请(专利权)人：清氢北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：