一种膜电极及制备方法和燃料电池技术

本申请涉及电极材料技术领域，尤其涉及一种膜电极及制备方法和燃料电池；所述膜电极包括催化层和气体扩散层，膜电极的两端设有双极板，膜电极还包括金属层，金属层设置于气体扩散层和催化层之间，或金属层设置于气体扩散层和双极板之间；金属层的孔隙率为≥0.5；通过在膜电极中引入金属层，并限定金属层的孔隙率，可以有足够的机械强度以支撑膜电极的其他结构，防止压力过大而破坏膜电极结构，同时还能优化膜电极的接触面并降低膜电极的接触电阻，防止压力过小时电极内部未良好接触而导致的接触电阻变大，从而降低膜电极对压力的敏感度；而该金属层在提高膜电极导电性的同时，其孔隙结构可以配合气体扩散层，避免电极反极时所造成的碳腐蚀。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电极材料，尤其涉及一种膜电极及制备方法和燃料电池。

技术介绍

1、膜电极是燃料电池的核心部件，是产生电能的场所，然而目前膜电极中存在以下两个问题：

2、(1)由于膜电极对压力比较敏感。当压力较小时电极内部未良好接触，会导致接触电阻大，输出性能低；当压力较大时，内部催化层和扩散层空隙结构会被压实破坏，导致物质传输不畅，影响性能。

3、(2)当燃料电池中气体供应不足、或由于传输路径堵塞导致气体无法抵达催化反应位点时，燃料电池会发生电极饥饿现象，而当阳极饥饿时，为了产生足量的电子供给阴极，电极中的碳会代替氢发生氧化反应，从而造成碳腐蚀，严重时会发生电池反极，直接损坏膜电极结构，影响性能和可靠性。

4、因此在膜电极内部需要一个既能提供机械强度以防止压力过大，又能提供孔隙结构以防止压力过小的良导电材料，以降低膜电极对压力的敏感度，同时该良导电材料还需要一定程度上防止电极反极所造成的碳腐蚀。

技术实现思路

1、本申请提供了一种膜电极及制备方法和燃料电池，以解决现有技术中膜电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种膜电极，所述膜电极包括催化层和气体扩散层，所述膜电极的两端设有双极板，其特征在于，所述膜电极还包括金属层，所述金属层设置于所述气体扩散层和所述催化层之间，或所述金属层设置于所述气体扩散层和所述双极板之间；

2.根据权利要求1所述的膜电极，其特征在于，所述金属层的孔隙率为0.6～0.8。

3.根据权利要求1所述的膜电极，其特征在于，所述金属层的厚度为15μm～30μm。

4.根据权利要求1所述的膜电极，其特征在于，所述金属层包括网络层状结构。

5.一种制备权利要求1-4任一项所述的膜电极的方法，其特征在于，所述方法包括：

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【技术特征摘要】

1.一种膜电极，所述膜电极包括催化层和气体扩散层，所述膜电极的两端设有双极板，其特征在于，所述膜电极还包括金属层，所述金属层设置于所述气体扩散层和所述催化层之间，或所述金属层设置于所述气体扩散层和所述双极板之间；

2.根据权利要求1所述的膜电极，其特征在于，所述金属层的孔隙率为0.6～0.8。

3.根据权利要求1所述的膜电极，其特征在于，所述金属层的厚度为15μm～30μm。

4.根据权利要求1所述的膜电极，其特征在于，所述金属层包括网络层状结构。

5.一种制备权利要求1-4任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泽，王智捷，高佳武，周江峰，唐雪君，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：