[发明专利]直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法

权利要求书

1.直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法，其特征在于包括如下过程：

1）阴阳极催化剂分别选用PtRu black和Pt black，催化剂载量均为2～4mg/cm²，采用5wt.%Nafion溶液做粘结剂，（异）丙醇和高纯水作分散剂，在惰性气体氛围中混合成催化剂浆料，然后超声分散直到均匀；将转移介质PTFE薄膜固定在加热超声喷涂系统装置的负压吸盘上，控制加热板到某一温度值，采用惰性气体为动力源将催化剂浆料超声喷涂到转移介质PTFE薄膜上，自然晾干，形成催化层。

2）将载有催化层的PTFE薄膜置于负压吸盘加热器上，并加热到50~80℃，采用惰性气体为动力源将0.3~0.6mg/cm²的Nafion溶液超声喷涂到催化层靠近质子交换膜的一侧；

3）将催化层置于预处理过Nafion膜两侧，在6~8MPa压力、120~135℃下热压2~5分钟，揭掉PTFE薄膜后得到催化层和膜的复合体，再将疏水处理的碳布置于该复合体两侧，成型制得膜电极。

2.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1）中加热板材质为铜或不锈钢，且垂直于喷涂平台。

3.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1）加热板在喷涂平台的投影形状与催化层形状一致，且加热板投影距喷涂面的边缘距离0.5cm~2cm。

4.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1）中控制加热板到某一温度值的范围是45℃~60℃。

5.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1）催化剂浆料中5wt.%Nafion固含量担载量与异丙醇和二次蒸馏水的质量比为1：（261~405）：（13.5~25.8）。

6.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法，其特征在于，负压吸盘中起吸附转移介质作用的组件为多孔碳板。

7.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述超声分散采用的是超声波细胞粉碎机。

8.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法，其特征在于，所述超声喷涂系统是Sono-tek燃料电池膜电极超声喷涂系统。

9.如权利要求1所述的直接甲醇燃料电池高效膜电极的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氮气或者氩气。