一种多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层及其制备方法，包括催化剂和全氟磺酸基离聚物材料，全氟磺酸基离聚物材料包括离聚物A和离聚物B，离聚物A具有长侧链，等效质量为1030

【技术实现步骤摘要】
一种多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料和燃料电池
，特别涉及一种多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层及其制备方法。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效、清洁、环境友好的发电装置，是电动汽车的理想动力源，亦可作为分布式电站、潜艇及航天器等军用电源或便携式电源等，具有十分广阔的应用前景。如今，全氟磺酸基离聚物作为商业化最为广泛的一种传输质子离聚物，针对其在催化层的分布调控能够有效降低传质阻抗进而提高电池性能。但是到目前为止，获得PEMFC优异性能的关键问题是质子传导率和传质阻抗之间的权衡。全氟磺酸基离聚物的主链骨架为聚四氟乙烯，侧链具有磺酸基团，具有良好质子传导能力。质子交换膜产生质子需要通过离聚物传导至催化层三相反应界面，与反应气体结合。离聚物含量不足会造成质子传导受阻，离聚物含量较多则会阻碍反应气体传输。因此目前对催化层离聚物的改性应该在降低传质阻抗的同时保证优越的质子电导性。
[0003]最近，已经开发了各种策略来改善催化层离聚物的传质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层，其特征在于，包括催化剂和全氟磺酸基离聚物材料，全氟磺酸基离聚物材料包括离聚物A和离聚物B，离聚物A的等效质量为1030
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1120g/eq，离聚物B的等效质量为790
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810g/eq，自质子交换膜侧至气体扩散层侧离聚物A的含量逐渐升高，离聚物B的含量逐渐降低。2.根据权利要求1所述的多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层，其特征在于，所述离聚物A为Nafion D2020。3.根据权利要求1所述的多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层，其特征在于，所述离聚物B为Aquivion D79
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25BS。4.根据权利要求1所述的多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层，其特征在于，所述多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层划分为3至7层催化层分层，自质子交换膜侧至气体扩散层侧各催化层分层中离聚物的总含量一致，且离聚物A的含量逐渐升高，离聚物B的含量逐渐降低。5.根据权利要求1所述的多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层，其特征在于，所述多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层自质子交换膜侧至气体扩散层侧依次划分为第一催化层、第二催化层和第三催化层；第一催化层中离聚物A的含量占离聚物总含量的5％～35％，离聚物B的含量占离聚物总含量的65～95％；第二催化层中离聚物A的含量占离聚物总含量的35～65％，离聚物B的含量占离聚物总含量的35～65％；第三催化层中离聚物A的含量占离聚物总含量的65～95％，离聚物B的含量占离聚物总含量的5～35％。6.根据权利要求1所述的多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层，其特征在于，所述多元离聚物梯度分布结构的氢氧燃料电池催化层自质子交换膜侧至气体扩散层侧依次划分为第一催化层、第二催化层、第三催化层、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓呈维，周子阳，姬峰，郑博文，杜玮，王星显，刘勇，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：