一种高剥离强度的电解水膜电极及其制备方法技术

本发明专利技术属于膜电极材料的技术领域，具体地涉及一种高剥离强度的电解水膜电极及其制备方法。该膜电极的阴极催化剂和阳极催化剂中均含有自由全氟磺酸离子交换树脂A和具有自由基抵抗功能的添加剂；所述添加剂为聚合物配体B和金属M形成的金属络合物；所述聚合物配体B为含咪唑结构的支化型聚乙烯亚胺聚合物。所述的膜电极不仅具有较高的自由基氧化耐受性，而且可以提高催化层与离子膜的附着力，延长膜电极的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于膜电极材料的，具体地涉及一种高剥离强度的电解水膜电极及其制备方法。

技术介绍

1、随着化石能源的消耗、生态环境的不断恶化，使得开发和利用可再生清洁能源以解决当前的能源危机成为当务之急。然而可再生能源因其本身具有不均匀性、间断特性，导致其利用率和占比较低。由于氢具有清洁、零碳排放、能量密度高等优势，因此将可再生能源进行转化、储存为氢能成为一个解决办法，而水电解制氢技术日渐成熟，尤其是基于质子交换膜(pem)水电解槽制氢系统具有响应速度快，适应动态操作的特点，适合于可再生能源消纳制氢，将制取的氢气作为能量载体应用于工业生产。

2、膜电极(mea)是基于质子交换膜(pem)水电解槽制氢系统中的核心组成，由内向外分别由质子交换膜(pem)、催化层(cl)和气体扩散层(gdl)三部分组成。

3、由催化剂形成的催化层是pem水电解槽膜电极中发生反应的真正场所，准确地说，电化学反应发生在催化剂表面。pem水电解槽在工作时有三种组分，即水、电子和质子参与电化学反应，因此反应只能发生在催化剂表面三种组分都能到达的位置。催化层主要是由催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高剥离强度的电解水膜电极，其特征在于，膜电极的阴极催化剂和阳极催化剂中均含有自由全氟磺酸离子交换树脂A和具有自由基抵抗功能的添加剂；

2.根据权利要求1所述的高剥离强度电解水膜电极，其特征在于，所述式(I)A结构中，m为0～3的整数，n为1～3的整数；

3.根据权利要求1所述的高剥离强度电解水膜电极，其特征在于，所述聚合物配体B结构中的咪唑结构单元的摩尔占比为5～35％；

4.根据权利要求1所述的高剥离强度电解水膜电极，其特征在于，所述全氟磺酸离子交换树脂A的离子交换容量在0.5～2.5mmol/g，数均分子量为10万～90万；

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【技术特征摘要】

1.一种高剥离强度的电解水膜电极，其特征在于，膜电极的阴极催化剂和阳极催化剂中均含有自由全氟磺酸离子交换树脂a和具有自由基抵抗功能的添加剂；

2.根据权利要求1所述的高剥离强度电解水膜电极，其特征在于，所述式(i)a结构中，m为0～3的整数，n为1～3的整数；

3.根据权利要求1所述的高剥离强度电解水膜电极，其特征在于，所述聚合物配体b结构中的咪唑结构单元的摩尔占比为5～35％；

4.根据权利要求1所述的高剥离强度电解水膜电极，其特征在于，所述全氟磺酸离子交换树脂a的离子交换容量在0.5～2.5mmol/g，数均分子量为10万～90万；

5.一种权利要求1-4任一项所述的高剥离强度电解水膜电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的高剥离强度电解水膜电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的混合溶液中全氟磺酸离子交换树脂a的摩尔分数为25～...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘磊，曹栋强，
申请(专利权)人：上海东渐数能氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：