[发明专利]一种燃料电池催化层固态粉料及其制备方法与应用在审
| 申请号： | 201811535744.8 | 申请日： | 2018-12-14 |
| 公开（公告）号： | CN111326752A | 公开（公告）日： | 2020-06-23 |
| 发明（设计）人： | 王素力;景粉宁;孙公权 | 申请（专利权）人： | 中国科学院大连化学物理研究所 |
| 主分类号： | H01M4/92 | 分类号： | H01M4/92;H01M4/86;H01M4/88;H01M8/1004 |
| 代理公司： | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人： | 毛薇;李馨 |
| 地址： | 116000 辽宁*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 燃料电池 催化 固态 料及 制备 方法 应用 | ||
1.一种用于燃料电池催化层固态粉料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将催化剂和粘结剂用溶剂分散均匀，先超声分散15-30分钟，然后机械搅拌0.1-2h，得到催化剂浆料；
(2)将所述催化剂浆料在氮气保护下加热挥发溶剂，然后研磨得到所述催化层固态粉料；所述加热温度为30-400℃，加热时间为1-24h。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为Pt/C、Pt黑、PtRu/C、PtRu黑、PtCo/C、PtNi/C或PtPd/C。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为全氟磺酸乳液、聚四氟乙烯(PTFE)乳液、四氟乙烯与六氟乙烯的共聚物(FEP)乳液、聚偏氟乙烯(PVDF)乳液、聚三氟氯乙烯(PCTFE)乳液中的至少一种；所述乳液的质量浓度为1-60wt％，优选5-30wt％。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述溶剂为水和有机溶剂；所述有机溶剂为乙醇、异丙醇、正丙醇或正丁醇，所述溶剂用量为催化剂质量的1-10倍。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述研磨为玛瑙研钵研磨或球磨机研磨。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂与粘结剂的比例为10:1-1:5，优选为9:1-2:5；所述催化剂和溶剂的比例为1:1-1:10，优选为1:2-1:5；所述机械搅拌速率为100-5000转/分钟，优选为为500-2000转/分钟。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)为：先加水润湿催化剂，然后加入溶剂超声分散均匀，最后加入粘结剂，采用机械搅拌得到所述催化剂浆料。
8.一种权利要求1-7任意所述方法制备的燃料电池催化层固态粉料。
9.一种权利要求8所述的燃料电池催化层固态粉料的应用，其特征在于，所述燃料电池催化层固态粉料用于燃料电极的制备。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用为将燃料电池催化层固体粉料涂覆于膜或者气体扩散层表面形成CCM或者GDE，所述涂覆方法为粉末喷涂、粉末打印。
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