一种膜电极组件的制备方法、膜电极组件、燃料电池技术

本发明专利技术提供一种膜电极组件的制备方法、膜电极组件、燃料电池，包括：包含有固体聚合物电解质的质子交换膜；阳极催化剂层，形成于质子交换膜的第一面；阴极催化剂层，形成于质子交换膜的第二面；阳极催化剂层和阴极催化剂层均为多层梯度结构。有益效果：本发明专利技术能够快速制备梯度多层膜电极组件，解决梯度多层膜电极制备过程中工作效率低下的问题，提高梯度多层膜电极组件的制备效率；同时利用高分子材料在高温下的互溶特性，提高多层催化层之间传质能力，增强膜电极组件的传质能力，解决了多层膜电极之间存在界面导致传质能力降低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池，尤其涉及一种膜电极组件的制备方法、膜电极组件、燃料电池。

技术介绍

1、质子交换膜(proton exchange membrane fuel，pem)燃料电池是一种前景广阔的清洁能源技术，具有高能源效率、简单设计和快速启动等优点。它由多层结构的膜电极组件(membrane electrode assembly，mea)组成，包括阴极催化剂层和阳极催化剂层(catalystlayers，cls)、气体扩散层(gas diffusion layers，gdls)和质子传导膜。阴极催化剂层和阳极催化剂层分别由纳米颗粒支撑的铂催化剂和全氟磺酸(pfsa)离聚物组成。目前使用的支撑材料具有多种纳米级孔隙，但铂纳米颗粒无法完全融入这些孔隙与离聚物接触。此外，铂和离聚物的成本较高，几乎占据总成本的一半。因此，设计高性能的催化剂层并减少离聚物和铂的使用对于降低成本和制造简单的膜电极至关重要。

2、理想的催化剂层应提供高活性表面和低电荷传输阻力。在阴极催化剂层中，质子从质子膜中传入催化层，电子通过气体扩散层到达催化层，氧气通过孔结构和离本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种膜电极组件的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，满足下述条件①-⑤的一个或多个，

3.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，满足下述条件⑥-⑨的一个或多个，

4.根据权利要求3所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，所述条件⑥-⑨满足以下的一个或多个，

5.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，用于制作所述阳极催化剂层的所述浆料B的I/C比大于用于制作所述阴极催化剂层的所述浆料B。

6.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种膜电极组件的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，满足下述条件①-⑤的一个或多个，

3.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，满足下述条件⑥-⑨的一个或多个，

4.根据权利要求3所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，所述条件⑥-⑨满足以下的一个或多个，

5.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，用于制作所述阳极催化剂层的所述浆料b的i/c比大于用于制作所述阴极催化剂层的所述浆料b。

6.根据权利要求1所述的膜电极组件的制备方法，其特征在于，用于制作所述阳极催化剂层的所述浆料b的i/...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振，杨敏，闫海，朱星烨，方英军，陈福平，万玲玉，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：