一种燃料电池的催化层、膜电极及其制备方法与燃料电池技术

技术编号:41937709 阅读:14 留言:0更新日期:2024-07-05 14:31
本发明专利技术提供了一种燃料电池的催化层、膜电极及其制备方法与燃料电池,所述催化层包括第一催化层与第二催化层,所述第一催化层与燃料电池的双极板表面流道的位置相对应;所述第一催化层与第二催化层的至少一种性能具有差异。本发明专利技术中所述催化层能够匹配双极板的流道,通过使第一催化层与第二催化层的至少一种性能形成差异,从而保证燃料电池内的局部区域反应的一致性,进而实现了燃料电池的电流密度的均匀分布,从而提升了燃料电池的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料电池,涉及一种燃料电池的催化层,尤其涉及一种燃料电池的催化层、膜电极及其制备方法与燃料电池


技术介绍

1、在燃料电池中,膜电极作为其核心组件主要由催化层、扩散层和质子交换膜组成。而催化层作为主要化学反应场所一直以来是研究的热点工作,催化层的结构优化是提高膜电极性能的关键。在燃料电池工况下,气体传输和水管理是影响电池性能的重要参数。本专利技术主要目的是,设计匹配双极板的流道的催化层,从亲疏水性、催化层的孔隙结构和催化剂贵金属含量的角度进行结构化设计,实现膜电极催化层的功能化,一方面提高催化剂的利用率,降低pt的用量;另一方面提高催化层气体传输和水管理能力,极大的提升膜电极性能。

2、现有技术通常在横向或纵向两个维度下对催化层进行单一的变量梯度化,但是在燃料电池的实际工作中通常有多个因素决定,这些因素相互联系、相互制约。现有的技术单一梯度化,无法更好的在催化层中构建质子、电子和气体传输通道。

3、cn100388539c公开了一种复合催化层质子交换膜燃料电池电极及其制造方法,在预先经憎水和碳粉整平处理的气体扩散层的整本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃料电池的催化层,其特征在于,所述催化层包括第一催化层与第二催化层,所述第一催化层与燃料电池的双极板表面流道的位置相对应,所述第二催化层与燃料电池的双极板表面流道之外的位置相对应;

2.根据权利要求1所述的催化层,其特征在于,所述第一催化层的疏水性强于所述第二催化层,活性弱于所述第二催化层;

3.一种燃料电池的膜电极,其特征在于,所述膜电极包括双极板及所述双极板表面设置的权利要求1或2所述的催化层。

4.一种权利要求3所述膜电极的制备方法,其特征在于,制备方法包括:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述第一混合还包括第...

【技术特征摘要】

1.一种燃料电池的催化层,其特征在于,所述催化层包括第一催化层与第二催化层,所述第一催化层与燃料电池的双极板表面流道的位置相对应,所述第二催化层与燃料电池的双极板表面流道之外的位置相对应;

2.根据权利要求1所述的催化层,其特征在于,所述第一催化层的疏水性强于所述第二催化层,活性弱于所述第二催化层;

3.一种燃料电池的膜电极,其特征在于,所述膜电极包括双极板及所述双极板表面设置的权利要求1或2所述的催化层。

4.一种权利要求3所述膜电极的制备方法,其特征在于,制备方法包括:

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述第一混合还包括第一聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨帆季相东李传亮赵卿
申请(专利权)人:山东国创燃料电池技术创新中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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