[发明专利]燃料电池膜电极及其制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池膜电极，该膜电极依次包括阳极气体扩散层、阳极催化层、质子交换膜、阴极催化层和阴极气体扩散层，所述气体扩散层包括导电载体和负载在所述导电载体上的导电剂和粘合剂，其特征在于，所述阳极气体扩散层中的粘合剂为亲水性粘合剂。

2.根据权利要求1所述的膜电极，其中，所述阴极气体扩散层中的粘合剂选自聚四氟乙烯、六氟丙烯和聚氟乙烯中的一种或几种；所述阳极气体扩散层或阴极气体扩散层中的导电剂选自活性碳、乙炔黑和石墨碳黑中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的膜电极，其中，所述催化层包括催化剂和粘合剂，所述催化剂选自Pt/C催化剂、Pt-Ru/C催化剂和Pt-Cr/C催化剂中的一种或几种；所述粘合剂为亲水性粘合剂。

4.根据权利要求1或3所述的膜电极，其中，所述亲水性粘合剂为磺酸树脂和/或氟化磺酸树脂，所述氟化磺酸树脂的氟化率为1-100％。

5.根据权利要求1所述的膜电极，其中，所述质子交换膜选自Nafion115、Nafion112、Nafion117或Nafion1035中的一种。

6.权利要求1所述燃料电池膜电极的制备方法，该方法包括将含有导电剂和粘合剂的导电浆料涂覆在导电载体上，分别制备阳极气体扩散层和阴极气体扩散层；并分别在阳极气体扩散层和阴极气体扩散层上形成催化层，然后将具有催化剂层的阳极气体扩散层和具有催化剂层的阴极气体扩散层与质子交换膜叠加在一起，或者先在质子交换膜的两个表面分别形成催化层，再将两面均具有催化剂层的质子交换膜与阳极气体扩散层和阴极气体扩散层叠加在一起，其特征在于，用于制备阳极气体扩散层的导电浆料中的粘合剂为亲水性粘合剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，用于制备阴极气体扩散层的导电浆料中的粘合剂选自聚四氟乙烯、六氟丙烯和聚氟乙烯中的一种或几种；用于制备阳极气体扩散层或阴极气体扩散层的导电浆料中的导电剂选自活性碳、乙炔黑和石墨碳黑中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述催化层包括催化剂和粘合剂，所述催化剂选自Pt/C催化剂、Pt-Ru/C催化剂和Pt-Cr/C催化剂中的一种或几种；所述粘合剂为亲水性粘合剂。

9.根据权利要求6或8所述的方法，其中，所述亲水性粘合剂为磺酸树脂和/或氟化磺酸树脂，所述氟化磺酸树脂的氟化率为1-100％。

10.根据权利要求6所述的方法，其中，该方法还包括在涂覆导电剂浆料之前，将导电载体与疏水性粘合剂接触，进行疏水处理，所述疏水性粘合剂选自聚四氟乙烯、六氟丙烯和聚氟乙烯中的一种或几种。