[发明专利]一种燃料电池膜电极的制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池膜电极的制备方法，用于制备七层膜电极，其特征在于，包括如下步骤：

a)准备两份气体扩散层，气体扩散层的厚度为30～260微米；

b)在第一份气体扩散层的微孔层的表面进行催化剂浆料的涂覆，烘干，得到厚度为1～50微米的第一催化剂层；

c)在催化层上进行全氟磺酸树脂(PFSA)溶液的涂覆，烘干，热处理，得到厚度为5～200微米的质子交换膜(PEM)；

d)在经步骤c得到的质子交换膜上，再进行一层催化剂浆料的涂覆，形成第二催化剂层，催化层烘干厚度为1～50微米；

e)采用一定贴合方法将另一气体扩散层与第二催化剂层贴合；所述贴合方法为边缘点胶贴合，或，将气体扩散层表面喷覆一层胶水进行贴合，喷覆的胶水为全氟磺酸离子聚合物溶液，喷覆厚度小于等于1微米；

其中，所述步骤c中添加有用以提高质子交换膜(PEM)抗氧化性的自由基淬灭剂；

其中，所述步骤c中添加有用以提高质子交换膜(PEM)机械强度的多孔基体支撑材料。

2.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极的制备方法，用于制备七层膜电极，其特征在于，包括如下步骤：

a)选择20～200微米厚的导电透气材料为涂布的基材；

b)对基材进行疏水处理；

c)在疏水处理后的基材上进行微孔层的涂布；

d)在微孔层的表面进行催化剂浆料的涂覆，烘干，形成厚度为1～50微米的第一催化剂层；

e)在催化层上进行全氟磺酸树脂的涂覆，烘干、热处理得到厚度为5～200微米厚的质子交换膜(PEM)；

f)在质子交换膜上再进行一层催化剂浆料的涂覆，得到层间连接优良的另外一个电极，烘干，得到厚度为1～50微米的第二催化剂层；

g)采用一定贴合方法将另一气体扩散层与第二催化剂层贴合；所述贴合方法为边缘点胶贴合，或，将气体扩散层表面喷覆一层胶水进行贴合，喷覆的胶水为全氟磺酸离子聚合物溶液，喷覆厚度小于等于1微米。

3.根据权利要求2所述的燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于，所述基材是碳纤维布或碳纤维纸。

4.根据权利要求1至2任一项所述的燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于，在120～250摄氏度范围内进行热处理。

5.根据权利要求1至2任一项所述的燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于，所使用的催化剂浆料为一定比例的催化剂粉末及全氟磺酸树脂溶液，此催化剂浆料的溶剂为水溶液、水醇溶液、或多种溶剂的混合液；催化剂粉末为合有碳载体贵金属或非贵金属、及其合金，其中，所述贵金属为Pt或Pd。

6.根据权利要求1至2任一项所述的燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于，全氟磺酸树脂(PFSA)溶液为PFSA的水溶液或水醇溶液或多种溶剂的混合液。

7.根据权利要求1至2任一项所述的燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于，所述全氟磺酸树脂聚合物可由任何传导阳离子或者传导阴离子或传导电子的导电聚合物代替。

8.根据权利要求1至2任一项所述的燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于，所述全氟磺酸树脂聚合物可由任何传导阳离子或者传导阴离子或传导电子的导电聚合物代替。