[发明专利]一种膜电极及其制备方法

权利要求书

1.一种膜电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)导电粘结剂浆料的制备

将导电颗粒、疏水性聚合物粘接剂和溶剂醇分散均匀，制备成导电粘结剂浆料；

2)催化剂涂覆膜的制备

将铂碳催化剂、去离子水、溶剂醇以及全氟磺酸树脂溶液充分混合均匀，制备成催化剂浆料，将所述的催化剂浆料涂覆在质子交换膜的上下两个表面；

3)膜电极的制备

将步骤1)得到的导电粘接剂浆料涂覆在气体扩散层的微孔层侧表面和/或步骤2)得到的催化剂涂覆膜的表面，干燥后形成导电粘接剂涂层，将催化剂涂覆膜和气体扩散层通过导电粘接剂涂层粘合后组成膜电极，并组装于燃料电池。

2.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤3)中，将步骤1)得到的导电粘接剂浆料分别涂覆在气体扩散层的微孔层侧表面和步骤2)得到的催化剂涂覆膜的表面，干燥后形成导电粘接剂涂层，将催化剂涂覆膜的导电粘接剂涂层和气体扩散层的导电粘接剂涂层粘合，组成膜电极并组装于燃料电池。

3.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的导电颗粒与疏水性聚合物粘接剂的质量比例为1～10：1，导电粘结剂浆料的固体含量为1％～50％。

4.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的导电颗粒选自铂碳催化剂、铂黑、铱黑、石墨烯粉末、碳纳米管粉末、碳黑粉末、乙炔黑、科琴黑中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的导电颗粒的尺寸为0.01um～100um。

6.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的疏水性粘接剂选自丁苯橡胶、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚噻吩、聚苯胺中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述的铂碳催化剂与全氟磺酸树脂的质量比为1～5：1，去离子水与醇的质量比为0.5～5：1；催化剂浆料的固含量为1％～30％。

8.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的导电粘接剂的涂覆方法为喷涂或者直接涂布，所述的导电粘接剂涂层的厚度为0.05um～50um。

9.根据权利要求8所述的膜电极的制备方法，其特征在于，所述的导电粘接剂涂层的厚度为0.1um～2um。

10.根据权利要求1-9任一所述的膜电极的制备方法所制得的膜电极。