消氢催化层及其制备方法以及具有消氢催化层的PEM电解水膜电极技术

技术编号:40738437 阅读:31 留言:0更新日期:2024-03-25 19:59
本发明专利技术公开了一种消氢催化层及其制备方法以及具有消氢催化层的PEM电解水膜电极,消氢催化层通过将氯铂酸溶液,表面活性剂以及Nafion树脂溶液混合搅拌,加入还原剂制成催化剂料浆,通过调配料浆到合适粘度,最后喷涂或涂布、烘干成膜获得。本发明专利技术在膜电极制备中,加入消氢催化层使得串漏的氢气与氧气发生反应,进而降低阳极氧气中氢气浓度;消氢催化层的制备方法采用Pt离子在Nafion膜内原位还原,有效提高Pt分布均匀性,提高消氢效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料电池领域,具体涉及一种消氢催化层及其制备方法以及具有消氢催化层的pem电解水膜电极。


技术介绍

1、在质子交换膜电解水膜电极运行过程中,阳极的电化学反应为水被电解生成氧气、氢离子,氢离子通过质子交换膜到阴极,阴极氢离子得电子生成氢气,但是,质子交换膜不是完全致密的,会造成氢气与氧气的互串,众所周知,氢气在空气中的爆炸极限为4%vol,极易发生危险。

2、传统的消氢方法采用外部消氢装置,即在电解水装置的电解槽氧气出口处增加一套消氢装置,但当氧气湿度较大、氢含量较多、流速过快时,消氢装置不能将氢气完全除去,且外部消氢装置不利于系统简化。


技术实现思路

1、本专利技术是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的,其目的是提供一种消氢催化层及其制备方法以及具有消氢催化层的pem电解水膜电极。

2、本专利技术是通过以下技术方案实现的:

3、一种消氢催化层,组成所述消氢催化层包括的料浆包括氯铂酸、表面活性剂、还原剂、nafion树脂和粘度调节剂。

4、在上述技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种消氢催化层,其特征在于:组成所述消氢催化层的料浆包括氯铂酸、表面活性剂、还原剂、Nafion树脂和粘度调节剂。

2.根据权利要求1所述的消氢催化层,其特征在于:所述表面活性剂为Nafion树脂或PDDA。

3.根据权利要求1所述的消氢催化层,其特征在于:所述还原剂为乙醇、乙醇和碱、硼氢化钠、水合联氨、乙二醇中的任意一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的消氢催化层,其特征在于:所述粘度调节剂为乙醇、异丙醇,甲醇、乙二醇、异丙醇、正丙醇、丙二醇、甘油、异丁醇、正丁醇、仲丁醇、正庚醇或乙酸乙酯中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种消氢催化层,其特征在于:组成所述消氢催化层的料浆包括氯铂酸、表面活性剂、还原剂、nafion树脂和粘度调节剂。

2.根据权利要求1所述的消氢催化层,其特征在于:所述表面活性剂为nafion树脂或pdda。

3.根据权利要求1所述的消氢催化层,其特征在于:所述还原剂为乙醇、乙醇和碱、硼氢化钠、水合联氨、乙二醇中的任意一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的消氢催化层,其特征在于:所述粘度调节剂为乙醇、异丙醇,甲醇、乙二醇、异丙醇、正丙醇、丙二醇、甘油、异丁醇、正丁醇、仲丁醇、正庚醇或乙酸乙酯中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的消氢催化层,其特征在于:所述nafion树脂与氯铂酸的pt离子之间的质量比为(30~200):1。

6.根据权利要求2所述的消氢催化层,其特征在于:当所述表面活性剂为nafion树脂时,表面活性剂与氯铂酸的pt离子的质量比为(0.5~10):1;当所述表面活性剂为pdda时,表面活性剂与氯铂酸的pt...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘宇潘牧田明星段奔
申请(专利权)人:武汉理工氢电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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