一种电解水用混合双导粘结剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电解水用混合双导粘结剂及其制备方法，首先将单体3，4‑乙烯二氧噻吩(EDOT)和PFSA离聚物溶液、去离子水混合，搅拌形成白色乳液，然后加入氯化铁水溶液，继续搅拌，形成PEDOT:PFSA分散液；然后将PEDOT:PFSA分散液进行透析，离心；取离心后的下层沉淀物，加入醇和/或水进行超声分散，得到电解水用混合双导粘结剂。本发明专利技术利用PEDOT的电子传导性及PFSA的质子传导性制备出同时具有电子及质子传导性的混合导体粘结剂，将其替代传统粘结剂Nafion后加入到催化剂浆料中并制备催化层可以提高催化层导电性及电荷传输能力，达到增加活性位点及催化剂利用率的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术应用于氢能源，即质子交换膜电解水催化层用粘结剂等方面，具体涉及一种兼具电子及质子电导率的电解水用粘结剂及其制备方法。

技术介绍

1、氢能具有能量密度大、热值高、储量丰富、来源广泛、转化效率高等特点，燃烧后生成水。目前国际普遍根据制氢过程中是否有二氧化碳的排放，将氢气分为灰氢、蓝氢、绿氢。电解水是制取绿氢的主要途径，是氢能发展的必要技术，其中质子交换膜电解水制氢(pemwe)技术由于其制氢纯度高、响应时间短、稳定性好等优点受到越来越来的关注。然而pemwe中由于阳极催化层侧发生的析氧反应(oer)需要较高的过电位导致其动力学缓慢，这极大的限制了pem水电解的工作效率，实现高效催化层的途径之一就是实现催化层的良好的电子和质子导电性。因此，如果能够提高催化层的导电性就能提高催化剂活性位点面积进而提升催化剂利用效率，特别是对于低导电性的非贵金属催化剂。

2、传统催化层中离聚物即粘结剂将催化剂颗粒均匀的结合在一起的同时为催化层网络结构提供质子传输路径。离聚物(nafion)的加入可以提高催化层的质子电导率，但其却占据了多孔空间对传质和电子导电性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电解水用混合双导粘结剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电解水用混合双导粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，PFSA离聚物溶液的固含量在8-12％范围内，其中，PFSA离聚物的等效重量EW在800-1200范围内；3，4-乙烯二氧噻吩与PFSA离聚物固体量的质量比控制在1/7-3/1之间。

3.根据权利要求1所述的一种电解水用混合双导粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，3，4-乙烯二氧噻吩和PFSA离聚物的固体质量之和为M，水和氯化铁的加入量以M来计，M与水的质量比控制在1-2％之间，氯化铁与M的质量比控制在1...

【技术特征摘要】

1.一种电解水用混合双导粘结剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电解水用混合双导粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，pfsa离聚物溶液的固含量在8-12％范围内，其中，pfsa离聚物的等效重量ew在800-1200范围内；3，4-乙烯二氧噻吩与pfsa离聚物固体量的质量比控制在1/7-3/1之间。

3.根据权利要求1所述的一种电解水用混合双导粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，3，4-乙烯二氧噻吩和pfsa离聚物的固体质量之和为m，水和氯化铁的加入量以m来计，m与水的质量比控制在1-2％之间，氯化铁与m的质量比控制在10-15％之间；氯化铁水溶液的浓度控制在2-4％之间。

4.根据权利要求1所述的一种电解水用混合双导粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，两次搅拌的温度均为室温，第一次搅拌时间即未加入氯化铁溶液前的时间为2-4h内，第二次搅拌时间为加入氯化铁溶液后继续进行搅拌的时间，为22-26h之间。

5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐浩林，朱丽艳，田甜，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：