[发明专利]燃料电池膜电极及其制备方法、质子交换膜燃料电池在审
| 申请号： | 202111006476.2 | 申请日： | 2021-08-30 |
| 公开（公告）号： | CN113707896A | 公开（公告）日： | 2021-11-26 |
| 发明（设计）人： | 钟青;潘牧;田明星;段奔;余丽红;郑伟倩 | 申请（专利权）人： | 武汉理工氢电科技有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/92 | 分类号： | H01M4/92;H01M8/1004;H01M4/88 |
| 代理公司： | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人： | 付兴奇 |
| 地址： | 430000 湖北省武*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 燃料电池 电极 及其 制备 方法 质子 交换 | ||
1.一种燃料电池膜电极，其特征在于，包括质子交换膜以及设置在所述质子交换膜两侧的阴极催化剂层和阳极催化剂层；
所述阴极催化剂层包括催化剂粉、石墨化碳粉和树脂；其中，所述催化剂粉为碳载金属催化剂，所述催化剂粉中的碳粉的比表面积大于所述石墨化碳粉的比表面积；所述石墨化碳粉上不负载金属催化剂，所述催化剂粉中的碳粉与所述石墨化碳粉的质量比为(2-4):2。
2.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极，其特征在于，所述催化剂粉中的碳粉的比表面积为700-1000m2/g，所述石墨化碳粉的比表面积为50-150m2/g。
3.根据权利要求2所述的燃料电池膜电极，其特征在于，所述催化剂粉为碳载铂催化剂粉，铂的质量百分含量为40-60％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的燃料电池膜电极，其特征在于，所述阳极催化剂层包括催化剂粉、石墨化碳粉和树脂；其中，所述催化剂粉为碳载金属催化剂，所述催化剂粉中的碳粉的比表面积大于所述石墨化碳粉的比表面积；所述石墨化碳粉上不负载金属催化剂，所述催化剂粉中的碳粉与所述石墨化碳粉的质量比为(2-4):2。
5.一种权利要求1-4任一项所述的燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于，包括：
将所述催化剂粉、所述石墨化碳粉、树脂溶液和溶剂混合得到阴极催化剂料浆，通过所述阴极催化剂料浆制备所述阴极催化剂层，并使所述阴极催化剂层形成在所述质子交换膜的阴极侧，然后在所述质子交换膜的阳极侧形成所述阳极催化剂层。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将所述催化剂料浆涂覆在所述质子交换膜的阴极侧，然后干燥以后得到阴极催化剂层。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将所述阴极催化剂料浆涂覆在转印膜上，然后干燥以后得到阴极催化剂层，再将所述阴极催化剂层转印至所述质子交换膜的阴极侧。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述转印的条件为：转印温度为120-160℃，转印压力为50-200kgf/cm2。
9.根据权利要求5-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂料浆中，所述树脂溶液与催化剂粉中的碳粉的质量比为(0.6-1):1，所述树脂溶液是质量百分数为5-10％的树脂溶液；所述溶剂与催化剂粉中的碳粉的质量比为(2-6):1。
10.一种质子交换膜燃料电池，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的燃料电池膜电极。
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