【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种质子交换膜燃料电池电极的制备方法。
技术介绍
燃料电池作为传统能源的一种替代品在全世界显现出巨大的商业前景。当能源短 缺与环境问题变得更严峻的时候，使燃料电池的出现，在商业上的前景变的越发广阔。燃料 电池是以氢为载体的一种高效、环境友好的转换方式，可广泛应用于分布电站、车辆、UPS、 移动便携电源和舰船之上。具有操作温度低、启动快、运行稳定、效率高等优点，已成为世界 各国重点发展的清洁能源技术。 燃料电池由双极板和膜电极组成，其中膜电极MEA是燃料电池的核心部件。膜电 极由一张质子交换膜，涂敷在膜两侧的Pt/C催化剂和两张导电的多孔性扩散层(碳纸或碳 布)组成。 质子交换膜作为PEM燃料电池中的电解质，属于选择透过性膜，在含有一定数量水 的情况下，可以有效的让质子迁移透过质子交换膜，具体过程是燃料氢气在阳极侧催化剂的 催化作用下分解为质子H+和电子e_，H+迁移透过质子交换膜到达阴极，与阴极侧的02在Pt 的催化作用下生成水，电子经过外电路移动，从而提供电能。质子交换膜除了传导质子外，还 能分隔氢气和氧气，使它们不至于混合爆炸。因此，质子交换膜...
【技术保护点】
一种质子交换膜燃料电池电极制备方法，其特征在于，将催化剂直接涂敷在质子交换膜上，该方法包括如下步骤：１）催化剂配制；采用４０ｗｔ％的Ｐｔ／Ｃ催化剂，加入溶剂异丙醇，放在超声波仪器上振荡３０分钟以上，成为墨水状，无明显小颗粒；２）质子交换膜裁剪；按催化活化面积大小，每边多出１０ｍｍ，多出部分作为制作边框密封用；３）涂布夹具和底座制备；用２块环氧树脂板制作质子交换膜夹具，按照实际涂布区大小在夹具中间开孔，质子交换膜固定在两块环氧树脂板中间；用铝合金制作具有电加热棒的底座，底座的方台上具有抽真空细孔；质子交换膜夹具的两侧均可密合嵌入比环氧树脂板开孔小０．５ｍｍ留有间隙的底座中，将...
【技术特征摘要】
一种质子交换膜燃料电池电极制备方法，其特征在于，将催化剂直接涂敷在质子交换膜上，该方法包括如下步骤1)催化剂配制；采用40wt％的Pt/C催化剂，加入溶剂异丙醇，放在超声波仪器上振荡30分钟以上，成为墨水状，无明显小颗粒；2)质子交换膜裁剪；按催化活化面积大小，每边多出10mm，多出部分作为制作边框密封用；3)涂布夹具和底座制备；用2块环氧树脂板制作质子交换膜夹具，按照实际涂布区大小在夹具中间开孔，质子交换膜固定在两块环氧树脂板中间；用铝合金制作具有电加热棒的底座，底座的方台上具有抽真空细孔；质子交换膜夹具的两侧均可密合嵌入比环氧树脂板开孔小0.5mm留有间隙的底座中，将底座连接到抽真空仪器上；4)催化剂涂布；将底座加热到80℃，打开抽真空仪器，使质子交换膜吸附平整贴合在底座的方台上；喷涂空间用密封罩罩住，将密封罩中空间温度加热到40～100℃；使用精密喷涂装置，控制喷涂装置每秒喷量为0.4L/s，喷口气体压力为2KPa，喷口高度控制催化剂喷到膜上时刚好溶剂全部挥发，分多次循环，将催化剂均匀喷涂在质子交换膜上；5)烘干；涂布好阴极和阳极侧催化剂的质子交换膜放入80℃烘箱中烘烤30分钟；6)三合一膜电极制作在130℃的热压机上与扩散层压合成型，完成质子交换膜与扩散层的三合一膜电极的制作，加上用作密封、绝缘的边框。2. 如权利要求1所述的燃料电池电极制备方法，其特征在于所述的步骤3)涂布夹具 和底座制备；包括在底座方台上使用区域范围打直径lmm的细孔，纵向每隔10mm打另一 细孔，横向每隔5mm打另一细孔，上面铺一多孔致密物质；在上述纵向lOmm空隙范围内打若 干长孔，放入电加热棒进行加热，加热范围40 IO(TC。3. —种如权利要求1所述的质子交换膜燃料电池电极制备方法，其特征在于将催化剂先涂布在转印膜上，再经过二次转印到质子交换膜上，该方法包括如下的步骤1) 催化剂配制；采用40wt^的Pt/C催化剂，...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡纯，孙毅，王东，王涛，张伟，刘向，张新荣，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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