膜电极组件及其制备方法、燃料电池、用电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种膜电极组件及其制备方法、燃料电池、用电装置。该膜电极组件包括依次设置的阴极催化膜、质子交换膜及阳极催化膜；其中，在所述质子交换膜剂面向所述阴极催化膜的表面及面向所述阳极催化膜的表面中的至少一个表面设有纤维过渡层，所述纤维过渡层的表面设有多孔结构，所述多孔结构中嵌入了催化组分，所述催化组分与所述纤维过渡层面对的催化膜层的组分相同、且直接接触。该膜电极组件能提高电池的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，特别是涉及一种膜电极组件及其制备方法、燃料电池、用电装置。

技术介绍

1、随着社会经济发展与能源短缺、环境污染之间的矛盾日益突出，绿色能源的开发越来越成为全球关注的焦点。燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的装置，具有高的能量密度和能量转换效率，低污染，是未来理想的动力电源，可被广泛应用于移动式用电设备、新能源汽车发动机、固定式大型发电站等领域。

2、膜电极组件是燃料电池的核心部分，燃料的氧化还原反应、氧化剂的还原反应、物质的传输、电子的转移、质子的传递都发生在膜电极内，因此高效的膜电极结构设计至关重要。传统的膜电极组件的制备最常用的是ccm（catalyst coated membrae）技术，即将阴极催化剂浆料和阳极催化剂浆料分别涂覆在质子交换膜的两侧，然后将气体扩散层放在ccm的两侧进行热压。然而，传统的ccm技术存在不可克服的缺陷，即ccm法得到的催化层-膜界面结构中，质子交换膜表面平整，与催化层界面的结合力差，当膜电极工作一段时间，质子交换膜发生溶胀，易发生质子交换膜与催化剂层的剥离，增加内阻，影响膜电极的寿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种膜电极组件，其特征在于，包括依次设置的阴极催化膜、质子交换膜及阳极催化膜；

2.如权利要求1所述的膜电极组件，其特征在于，所述多孔结构呈网状多孔结构。

3.如权利要求1~2任一项所述的膜电极组件，其特征在于，所述纤维过渡层的厚度为100nm~800nm。

4.如权利要求1~2任一项所述的膜电极组件，其特征在于，所述多孔结构由纤维材料搭建形成，所述纤维材料的直径为80nm~300nm；和/或

5.如权利要求4所述的膜电极组件，其特征在于，所述磺化芳香聚合物包括磺化聚芳醚酮、磺化聚硫醚砜、磺化聚醚醚酮、磺化二氮杂萘聚醚砜酮，磺化聚酰亚胺...

【技术特征摘要】

1.一种膜电极组件，其特征在于，包括依次设置的阴极催化膜、质子交换膜及阳极催化膜；

2.如权利要求1所述的膜电极组件，其特征在于，所述多孔结构呈网状多孔结构。

3.如权利要求1~2任一项所述的膜电极组件，其特征在于，所述纤维过渡层的厚度为100nm~800nm。

4.如权利要求1~2任一项所述的膜电极组件，其特征在于，所述多孔结构由纤维材料搭建形成，所述纤维材料的直径为80nm~300nm；和/或

5.如权利要求4所述的膜电极组件，其特征在于，所述磺化芳香聚合物包括磺化聚芳醚酮、磺化聚硫醚砜、磺化聚醚醚酮、磺化二氮杂萘聚醚砜酮，磺化聚酰亚胺、磺化聚苯并咪唑。

6.如权利要求4所述的膜电极组件，其特征在于，所述多孔结构由纤维材料搭建形成，在所述纤维过渡层的厚度方向上，与所述纤维过渡层面对的催化膜层的垂直距离越近的纤维材料的直径越大，或与所述纤维过渡层面对的催化膜层的垂直距离越近的纤维材料的直径越小...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫雪，王丹，刘芳兵，李丹，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：