[发明专利]一种阳极液流均相催化燃料电池及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910627803.2 申请日: 2019-07-12
公开(公告)号: CN110416581B 公开(公告)日: 2021-07-13
发明(设计)人: 廖晓聪;徐帆;胡军 申请(专利权)人: 深圳市暗流科技有限公司
主分类号: H01M8/1004 分类号: H01M8/1004;H01M8/22
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 张建珍
地址: 518000 广东省深圳市南山区西丽街*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 阳极 均相 催化 燃料电池 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种阳极液流均相催化燃料电池,其特征在于,包括双极板结构,所述双极板结构包括阳极板、阴极板和位于所述阳极板与所述阴极板之间的膜电极,所述膜电极沿所述阳极板到阴极板的方向包括依次层叠设置的阳极、质子交换膜、催化剂层和阴极,所述阳极的材料具有亲水性,所述阴极为疏水碳纸;所述阳极液流均相催化燃料电池位于所述双极板结构的阳极板的一侧具有用以盛装阳极电解液的燃料反应室,所述阳极电解液包括燃料、酸和催化剂,所述燃料为生物质材料,所述酸选自磷酸、硫酸、盐酸中的至少一种,所述催化剂选自磷钼酸、氯化铁、磷钨酸、亚甲基蓝中的至少一种;所述催化剂层靠近所述阴极的一侧的nafion固含量为20~25%、靠近所述质子交换膜一侧的nafion固含量为35~40%。

2.根据权利要求1所述的阳极液流均相催化燃料电池,其特征在于,所述阳极的材料为亲水性石墨毡、亲水性碳毡或亲水性碳纸。

3.根据权利要求1-2任一项所述的阳极液流均相催化燃料电池,其特征在于,所述阳极的厚度为1~2mm。

4.根据权利要求1-2任一项所述的阳极液流均相催化燃料电池,其特征在于,所述生物质材料为多元醇、糖中的至少一种。

5.根据权利要求1-2任一项所述的阳极液流均相催化燃料电池,其特征在于,所述生物质材料为糖醇。

6.根据权利要求1-2任一项所述的阳极液流均相催化燃料电池,其特征在于,所述阳极电解液为热活化的阳极电解液,所述热活化的阳极电解液由阳极电解液在70~100℃条件下活化制得。

7.权利要求1-6任一项所述的阳极液流均相催化燃料电池的制备方法,其特征在于,包括制备所述膜电极的步骤,具体包括: (1)将催化剂浆液覆在疏水碳纸上形成负载有催化剂层的碳纸; (2)将负载有催化剂层的碳纸与质子交换膜进行热压;

(3)将阳极与步骤(2)的产品进行热压形成膜电极。

8.根据权利要求7所述的阳极液流均相催化燃料电池的制备方法,其特征在于,步骤(2)中热压的参数为:温度140~170℃,压力7~9MPa,时间为3~5min。

9.根据权利要求7所述的阳极液流均相催化燃料电池的制备方法,其特征在于,步骤(3)中热压的参数为:温度120~140℃,压力0.5~1.5MPa,时间为2~4min。

10.根据权利要求7所述的阳极液流均相催化燃料电池的制备方法,其特征在于,所述阳极的材料为亲水性石墨毡、亲水性碳毡或亲水性碳纸,制备过程具体为:在通空气条件下,取石墨毡、碳毡或碳纸在温度400~440℃下进行加热处理。

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