[发明专利]一种质子交换膜燃料电池催化剂涂层膜电极浆料制备方法

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池催化剂涂层膜电极浆料，包括催化剂、质子交换树脂、分散剂和助剂，催化剂包括10～80％wt的Pt/C、Pt-Pd/C、Pt-Ru/C、Pt黑或PtPd黑及PtRu黑催化剂中的一种或几种的混合物；质子交换树脂是全氟或部分氟化磺酸树脂或非氟的磺酸树脂中的一种或几种的混合物；分散剂为去离子水、无水乙醇、异丙醇中的一种或几种的混合物；其特征在于所述催化剂涂层膜电极浆料中还包括助剂，所述助剂为增稠剂或稳定剂，增稠剂是乙二醇、丙三醇和聚乙二醇中的一种，稳定剂为TritonX-100。

2.根据权利要求1所述一种质子交换膜燃料电池催化剂涂层膜电极浆料，其特征在于所述增稠剂的加入量为催化剂、质子交换树脂和分散剂质量总和的0.2％wt-0.5％wt，稳定剂的加入量为催化剂、质子交换树脂和分散剂质量总和的0.2％wt-0.8％wt。

3.权利要求1所述一种质子交换膜燃料电池催化剂涂层膜电极浆料制备方法，催化剂涂层膜电极浆料包括催化剂、质子交换树脂、分散剂和助剂，催化剂包括10～80％wt的Pt/C、Pt-Pd/C、Pt-Ru/C、Pt黑或PtPd黑及PtRu黑催化剂中的一种或几种的混合物；质子交换树脂是全氟或部分氟化磺酸树脂或非氟的磺酸树脂中的一种或几种的混合物；分散剂为去离子水、无水乙醇、异丙醇中的一种或几种的混合物；助剂是增稠剂或稳定剂，增稠剂是乙二醇、丙三醇和聚乙二醇中的一种，稳定剂为Triton X-100；其特征在于所述催化剂涂层膜电极浆料制备方法包括物料添加、分散、浓缩和增活处理4道工序，所述物料添加工序是指将浆料组分催化剂、质子交换树脂、分散剂和助剂按上述顺序添加到容器中；所述分散工序是采用高速分散机、超声波发生器和电动搅拌装置将置于容器内的称量好的催化剂、质子交换树脂、分散剂和助剂进行分散；所述浓缩工序是将经过分散工序的电极浆料用加热方法或低压方法挥发部分溶剂，使浆料的质量达到预定值；所述增活处理工序是将经过浓缩处理工序的电极浆料用高压方法或恒温恒真空方法激活。

4.根据权利要求3所述一种质子交换膜燃料电池催化剂涂层膜电极浆料制备方法，其特征在于所述分散工序的高速分散机和电动搅拌装置的转速在15000rpm-25000rpm，所述分散工序的超声波发生器的震动频率为48Hz，分散时间为30分钟-120分钟。

5.根据权利要求3所述一种质子交换膜燃料电池催化剂涂层膜电极浆料制备方法，其特征在于所述浓缩工序的加热过程挥发部分溶剂，使浆料的质量达到预定值，是将经过分散工序的浆料置于温度为50-80℃下，处理至浆料质量降至原质量的70％-80％；

6.根据权利要求3所述一种质子交换膜燃料电池催化剂涂层膜电极浆料制备方法，其特征在于所述增活处理工序的高压方法激活是将经过浓缩处理的电极浆料放置在温度为30～240℃，压力为2～8Mpa的环境下处理，处理时间为2～24小时；所述增活处理工序的恒温恒真空方法激活是将经过浓缩处理的电极浆料放置在温度为30～120℃，真空度为0～0.05MPa的环境下处理，处理时间为2～24小时。