[发明专利]燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极、膜电极及制备方法有效
| 申请号： | 201310380083.7 | 申请日： | 2013-08-27 |
| 公开（公告）号： | CN103413947A | 公开（公告）日： | 2013-11-27 |
| 发明（设计）人： | 木士春;张建;苏昊;张潇;龚雪;姜玉林;陈旭;潘牧 | 申请（专利权）人： | 武汉理工大学 |
| 主分类号： | H01M4/86 | 分类号： | H01M4/86;H01M4/88;H01M8/02;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 崔友明 |
| 地址： | 430070 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 燃料电池 有序 多孔 纳米 纤维 电极 制备 方法 | ||
1.燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，包括有气体扩散层，其特征在于：在气体扩散层材料一侧沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜，所述的多孔聚合物纳米纤维薄膜的纳米纤维表面均匀沉积一层具有催化活性的金属纳米粒子，形成多孔单电极，所述的多孔聚合物纳米纤维的成分为可以电纺的纯高分子聚合物或者共纺高分子聚合物。
2.根据权利要求1所述的燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，其特征在于：所述的气体扩散层材料为亲水的碳纸或碳布，或是经聚四氟乙烯疏水处理的碳纸或碳布。
3.根据权利要求2所述的燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，其特征在于经聚四氟乙烯疏水处理的碳纸或碳布的具体制备步骤如下：将碳纸浸入到聚四氟乙烯疏水剂中，时间为5～10分钟，并在340～350℃下煅烧20～30分钟，其中聚四氟乙烯疏水剂的固含量为10wt％～30wt％。
4.根据权利要求3所述的燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，其特征在于气体扩散层一侧预先涂覆由聚四氟乙烯和导电纳米碳黑混合而成的微孔层，聚四氟乙烯含量为10～30wt％，经350℃下煅烧20～30min后成型。
5.根据权利要求1所述的燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，其特征在于：所述的纯高分子聚合物为聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯晴、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚氨酯。
6.根据权利要求1所述的燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，其特征在于：所述的共纺高分子聚合物为聚偏氟乙烯/聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯/聚氨酯、聚偏二氟乙烯/六氟丙烯、聚苯胺/聚苯乙烯、聚苯胺/聚环氧乙烷、聚苯胺/聚甲基丙烯酸甲酯、Nafion/聚偏氟乙烯、Nafion/聚四氟乙烯、Nafion／聚环氧乙烷、Nafion／聚乙烯醇。
7.根据权利要求5或6所述的燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，其特征在于：所述的纯高分子聚合物或共纺高分子聚合物纳米纤维直径小于500nm。
8.根据权利要求7所述的燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，其特征在于：所述的纯高分子聚合物或者共纺高分子聚合物纳米纤维直径50～250nm。
9.根据权利要求1所述的燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，其特征在于：所述的多孔聚合物纳米纤维薄膜厚度小于20μm。
10.根据权利要求9所述的燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极，其特征在于：所述的多孔聚合物纳米纤维薄膜厚度1～10μm。
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