[发明专利]一种质子交换膜燃料电池膜电极用墨水及其制备方法

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池膜电极用催化剂墨水，其特征在于，包括催化剂和树脂溶液、表面活性剂及超纯水，所述催化剂是铂载量为40%-60%的铂碳催化剂、铂钴合金催化剂或含铂三元合金催化剂；所述树脂溶液为全氟磺酸树脂溶液；所述表面活性剂为阳离子表面活性剂或者非离子型表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池膜电极用催化剂墨水，其特征在于，所述全氟磺酸树脂为杜邦D520、杜邦D2020、索尔维D72或索尔维D79全氟磺酸树脂中的一种或多种。

3.权利要求1所述质子交换膜燃料电池膜电极用墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称量一定量的催化剂、超纯水、树脂溶液、表面活性剂，并按照1:8-1000:6-12:0.01-0.1的质量配比进行混合；

（2）采用悬臂式搅拌器或磁力搅拌器对步骤（1）中的混合液进行搅拌得到催化剂墨水，所述悬臂式搅拌器具有聚四氟搅拌杆，搅拌速度100-800转/分钟，所述磁力搅拌器的搅拌速度100-1000转/分钟；

（3）将步骤（2）制得的催化剂墨水，采用均质机进行二次分散2-6次，所述均质机的压力1000-30000psi；

（4）将步骤（3）二次分散得到的催化剂墨水，采用磁力搅拌进行防沉降搅拌，搅拌速度为100-400转/分钟。

4.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池膜电极用墨水配方的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述催化剂墨水的固含量为1%-12%。

5.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池膜电极用墨水配方的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中进行混合时物料的添加顺序依次为：催化剂、超纯水、树脂溶液和表面活性剂。

6.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池膜电极用墨水配方的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为含氟表面活性剂，采用杜邦FS30、FS3100、FS10和FS31中的一种或几种。

7.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池膜电极用墨水配方的制备方法，其特征在于，步骤（3）中均质分散压力为3000-25000psi，分散次数为3-5次。

8.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池膜电极用墨水配方的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述防沉降搅拌一直进行，直至催化剂墨水全部用完。

9.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池膜电极用墨水配方的制备方法，其特征在于，步骤（1）-（4）中整个过程在-7~-5℃的条件下进行。