[发明专利]一种直接抗坏血酸燃料电池单电池性能提升的方法

权利要求书

1.一种直接抗坏血酸燃料电池单电池性能提升的方法，其特征在于，步骤如下：

1)将炭黑催化剂在1-6M盐酸中30℃搅拌1-6h，抽滤后，转移到1-15M氧化性酸中，30-100℃冷凝回流1-6h，抽滤，去离子水洗至中性，真空干燥，得到亲水的阳极电催化剂；

2)将碳纤维纸扩散层在1-6M盐酸中30℃静置1-6h，用去离子水清洗，转移到1-15M氧化性酸中，30-100℃冷凝回流1-6h，去离子水洗至中性，烘干，得到亲水的阳极扩散层；

3)配制含阳极电催化剂和聚合物的浆液，含阳极电催化剂的浓度为1-5mg/mL，聚合物为浆液总质量的5-50％wt，浆液中所用的溶剂为体积比9:1的乙醇和水；将浆液均匀喷涂在质子交换膜一侧，每平方厘米的质子交换膜上阳极催化剂的质量为0.1-2mg，质子交换膜的另一侧喷涂载量为20-60wt％的贵金属催化剂，每平方厘米的质子交换膜上贵金属催化剂的质量为0.1-2mg；将步骤2)制备得到的亲水的阳极扩散层覆盖在喷涂有浆液的质子交换膜阳极侧，未经处理的碳纤维纸扩散层覆盖在喷涂有贵金属催化剂的质子交换膜阴极侧，然后在1-8MPa压力以及100-180℃温度下热压1-5min，得到抗坏血酸燃料电池膜电极；

4)将得到的抗坏血酸燃料电池膜电极和单电池夹具组装，组装过程中，保证亲水的阳极扩散层的压缩率在10-50％，质子交换膜的压缩率在10-50％，得到抗坏血酸燃料电池单电池；

所述的炭黑催化剂为VXC-72、EC600、EC300、BP2000、掺氮石墨烯、氧化石墨烯中的一种或两种以上混合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氧化性酸为硝酸、浓硫酸、高锰酸、次氯酸、高氯酸、亚氯酸、亚硝酸中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的聚合物为Nafion、PTFE、Flemion、Aciplex、FEP中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的贵金属催化剂为Pt/C、Pd/C、Pt-Ru/C、Pt-Pd/C、Pt-Rh/C中的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的贵金属催化剂为Pt/C、Pd/C、Pt-Ru/C、Pt-Pd/C、Pt-Rh/C中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1、2或5所述的方法，其特征在于，所述的质子交换膜为Nafion117、Nafion 115、Nafion 112、Nafion 212、Nafion 211、Aciplex S1004或Flemion F8080。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的质子交换膜为Nafion 117、Nafion115、Nafion 112、Nafion 212、Nafion 211、Aciplex S1004或Flemion F8080。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的质子交换膜为Nafion 117、Nafion115、Nafion 112、Nafion 212、Nafion 211、Aciplex S1004或Flemion F8080。