[发明专利]一种直接硼氢化钠燃料电池阳极及其制作方法

说明书

公开一种直接硼氢化钠燃料电池阳极，其能够在不使用离子隔膜的情况下大幅提高直接硼氢化钠燃料电池的放电功率，还可以有效抑制硼氢根离子的水解，从而提高燃料的利用率。这种直接硼氢化钠燃料电池阳极，其包括活性组分、炭黑、粘结剂和集流导电体，活性组分为储氢合金和金属钴氧化物。还提供了这种直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法。

技术领域

本发明涉及电池的技术领域，尤其涉及一种直接硼氢化钠燃料电池阳极，以及这种直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法。

背景技术

直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)，是一种以硼氢化钠的碱溶液为燃料，在负极催化剂的作用下，直接参与化学反应的电化学电源。相比较于间接硼氢化钠燃料电池，直接硼氢化钠燃料电池不需要经过产生氢气这个中间步骤，而是直接将燃料输入燃料电池进行发电，所以具有更负的电极电池，理论的开路电压可以达到1.64V。

目前，在直接硼氢化钠燃料电池的应用过程中存在着两个需要亟待解决的技术问题。

首先，在碱性体系中硼氢化钠直接氧化的同时伴随着自身的水解，从而降低了电池的工作电压和硼氢化钠燃料的利用率。

其次，目前大多数直接硼氢化钠燃料电池需要使用离子交换膜将电池的阴极与阳极隔开。这样虽然可以提高电池的放电功率但是这类隔膜大多需要及其复杂的制作工艺并且成品率较低，因此价格成本及其高昂。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种直接硼氢化钠燃料电池阳极，其能够在不使用离子隔膜的情况下大幅提高直接硼氢化钠燃料电池的放电功率，还可以有效抑制硼氢根离子的水解，从而提高燃料的利用率。

本发明的技术方案是：这种直接硼氢化钠燃料电池阳极，其包括活性组分、炭黑、粘结剂和集流导电体，活性组分为储氢合金和金属钴氧化物。

本发明中活性组分为储氢合金和金属钴氧化物，储氢合金材料是一类能够可逆的吸收和释放氢气的材料，当这类材料用于直接硼氢化钠燃料电池阳极材料时，不仅可以在过程中吸收氢气，还可以通过电化学催化参与氢的氧化反应，因此，储氢合金作为直接硼氢化钠燃料电池的阳极材料时可以既是储氢材料也是催化剂，可以有效地提高硼氢化钠燃料利用率的问题；金属钴及其氧化物因为具有良好的氧化还原性被大量用作催化剂，在直接硼氢化钠燃料电池反应中，氧化钴作为阳极催化剂不仅可以提高电池的放电性能，还可以有效抑制硼氢根离子的水解，从而提高燃料的利用率。

还提供了一种直接硼氢化钠燃料电池阳极的制作方法，包括以下步骤：

(1)制作催化浆料；

(2)将催化浆料均匀的涂于集流导电体上；

(3)在80-100℃下烘干，再辊压制成直接硼氢化钠燃料电池阳极。

附图说明

图1是根据本发明的实施例一的放电功率和燃料利用率示意图。

图2是根据本发明的实施例二的放电功率和燃料利用率示意图。

图3是根据本发明的实施例三的放电功率和燃料利用率示意图。

具体实施方式

这种直接硼氢化钠燃料电池阳极，其包括活性组分、炭黑、粘结剂和集流导电体，活性组分为储氢合金和金属钴氧化物。