一种PEM电解水制氢用阳极多孔传输层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PEM电解水制氢用阳极多孔传输层及其制备方法，该制备方法包括：步骤一、将多孔钛板和钛网酸洗后清洗并烘干；二、将无水乙醇、聚乙烯醇缩丁醛和钛粉混匀后配制成浆料并喷涂在烘干后的钛网两侧；三、将多孔钛板与喷涂浆料后的钛网堆叠后通过真空扩散焊形成冶金结合，得到阳极多孔传输层。本发明专利技术将多孔钛板和钛网进行冶金结合制备阳极多孔传输层，通过调控多孔钛板的厚度和孔结构以及板‑网堆叠方式，有效减少镀铂量并提升催化剂利用率，并提高阳极多孔传输层的气液传输效率，获得机械支撑强且气液传输效率高的阳极多孔传输层，适用于PEM电解水制氢，满足了可再生能源与PEM水电解耦合制氢高效能、低成本的发展需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电解水制氢，具体涉及一种pem电解水制氢用阳极多孔传输层及其制备方法。

技术介绍

1、pem电解水制氢中，阳极多孔传输层（ptl）是连接阳极催化剂层与双极板的关键组件，承担着电子传导、反应气体（氧气）排出、反应水传输及热量传递的核心功能，同时为催化剂层提供机械支撑。因阳极处于酸性、高氧化电位环境，ptl材料需具备优异的耐腐蚀性，目前主流为钛基材料（如钛网、钛纤维毡、钛粉末烧结体等），且通常配合镀铂使用。

2、ptl结构参数（孔隙率、孔径和厚度等）对电解性能影响显著：较高孔隙率和孔径利于氧气逸出和水的渗透，但可能降低电子传导效率和机械强度，需通过优化结构实现传质与导电的平衡；合适的孔径分布可减少“气堵”现象，保障反应持续进行；较小的孔隙率和孔径可以有效提高与催化剂层的接触面积，提高催化剂利用率和电池效率。此外，ptl的厚度是影响镀铂量的关键因素之一。通常，ptl越薄，镀铂量越低，成本越低。但是，ptl的减薄导致机械稳定性降低，进而降低电解槽的使用寿命。因此，亟需对ptl进行优化设计，并探索一种方法成功制备出一种镀铂量低、催化剂利用率本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PEM电解水制氢用阳极多孔传输层的制备方法，其特征在于，该方法将多孔钛板和钛网进行冶金结合制备阳极多孔传输层，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种PEM电解水制氢用阳极多孔传输层的制备方法，其特征在于，步骤一中所述多孔钛板的厚度为0.05mm~0.15mm、平均孔径为2µm~60µm，所述钛网的厚度为0.05mm~0.5mm，网孔尺寸介于0.2mm×1mm至6mm×10mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种PEM电解水制氢用阳极多孔传输层的制备方法，其特征在于，步骤二中所述浆料中无水乙醇、聚乙烯醇缩丁醛和钛粉的质量比为10~100：1：10~...

【技术特征摘要】

1.一种pem电解水制氢用阳极多孔传输层的制备方法，其特征在于，该方法将多孔钛板和钛网进行冶金结合制备阳极多孔传输层，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种pem电解水制氢用阳极多孔传输层的制备方法，其特征在于，步骤一中所述多孔钛板的厚度为0.05mm~0.15mm、平均孔径为2µm~60µm，所述钛网的厚度为0.05mm~0.5mm，网孔尺寸介于0.2mm×1mm至6mm×10mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种pem电解水制氢用阳极多孔传输层的制备方法，其特征在于，步骤二中所述浆料中无水乙醇、聚乙烯醇缩丁醛和钛粉的质量比为10~100：1：10~100，钛粉的粒度不超过30µm。

4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝光，王建，沈垒，杨一涵，刘晓青，段星宇，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：