[发明专利]低温燃料电池电极用PTFE/C复合粉体及应用

权利要求书

1.一种低温燃料电池电极用PTFE/C复合粉体，其特征在于：所述复合粉体采用如下方法制备，

a.首先将导电碳材料用乙醇或异丙醇润湿，随后加入导电碳材料质量10-100倍的蒸馏水充分搅拌；

b.将PTFE乳液加入经充分分散的上述碳材料的悬浮液中，其中终产物PTFE/C中PTFE的含量为0.1％～50％，该步骤疏水剂滴加量为产物实际量的1.5-3倍，再充分搅拌后，70-100℃加热烘干；

c.将烘干后的PTFE/C复合体前驱物，置于微波炉中，进行微波加热处理后，得PTFE/C复合体粉末；微波加热时间为1-120分钟，微波频率是0.896GHz～2.45GHz，微波系统的功率为500W～2000W，得到的PTFE/C复合粉末；所制得的PTFE/C复合粉体粒径在5～30μm之间。

2.根据权利要求1所述复合粉体，其特征在于：所述导电碳材料为导电性炭黑，碳纤维，活性炭，碳纳米管，碳纳米纤维或碳微球。

3.根据权利要求1所述复合粉体，其特征在于：所述微波加热时间为2-30分钟。

4.一种权利要求1所述复合粉体的应用，其特征在于：所述复合粉体用于低温燃料电池电极中，具体操作过程如下，

a.首先将催化剂在异丙醇溶液中，机械搅拌或超声分散，一般10mg催化剂用5～20g异丙醇分散；

b.将质子导电聚合物溶液，加入到上述催化剂悬浮液中，继续机械搅拌或超声混合直至质子导电聚合物的质量浓度为2-10％；质子导电聚合物的添加量为质子导电聚合物占质子导电聚合物和催化剂总质量的15％-40％；

c.在机械或超声搅拌下，加入质子导电聚合物沉淀溶剂到上述质子导电聚合物/催化剂悬浮液中，制成质子导电聚合物/催化剂复合体；质子传导聚合物溶液沉淀剂的加入量为质子传导聚合物溶液体积的1.5倍以上；

d.加入经质子导电聚合物沉淀剂分散的PTFE/C复合体，制成质子导电聚合物/催化剂/PTFE/C复合体；PTFE/C复合体的添加量与质子导电聚合物/催化剂的质量比为1％～99％；

e.将上述配制好的催化剂浆料，喷涂，丝网印刷或着刮涂于气体扩散层或者质子传导膜上；

f.将上述方法制备的电极或者催化膜，在热压条件下制成膜电极。

5.根据权利要求4所述复合粉体的应用，其特征在于：所述质子传导聚合物溶液为全氟磺酸树脂溶液。

6.根据权利要求4所述复合粉体的应用，其特征在于：所述质子传导聚合物溶液沉淀剂为介电常数在3～10的酯类有机溶剂。

7.根据权利要求6所述复合粉体的应用，其特征在于：所述酯类有机溶剂为醋酸戊酯，醋酸丙酯，甲酸戊酯，甲酸丙酯，丙酸丙酯，乙酸丁酯，丁酸乙酯或丁酸丙酯中的一种或几种溶剂的混合物。

8.根据权利要求4所述复合粉体的应用，其特征在于：所述PTFE/C复合体的添加量与质子导电聚合物/催化剂的质量比为10％～50％。