[发明专利]一种形成离聚物网络的燃料电池催化剂浆料及其制备方法在审
申请号: | 202111424127.2 | 申请日: | 2021-11-26 |
公开(公告)号: | CN114171748A | 公开(公告)日: | 2022-03-11 |
发明(设计)人: | 邵志刚;任红;孟祥超 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | H01M4/90 | 分类号: | H01M4/90;H01M4/92 |
代理公司: | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人: | 房艳萍;李馨 |
地址: | 116000 辽宁*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 形成 离聚物 网络 燃料电池 催化剂 浆料 及其 制备 方法 | ||
1.一种形成离聚物网络的燃料电池催化剂浆料,其特征在于,所述催化剂浆料由催化剂、全氟磺酸离聚物分散液、水和挥发性醇组成的混合溶液通过超声分散得到;所述全氟磺酸离聚物的EW值为720~980,所述全氟磺酸离聚物为具有短侧链的全氟磺酸离聚物,短侧链的结构式为-O-(CF2)2-SO3H。
2.根据权利要求1所述的催化剂浆料,其特征在于,所述催化剂包括载体和催化活性物质,所述活性物质为Pt、PtCo、PtIr、PtPd、PtRu、PtAu中的一种,所述催化剂中,活性物质的质量百分含量为10%~70%。
3.根据权利要求1所述的催化剂浆料,其特征在于,所述全氟磺酸离聚物分散液的质量分数为5%~25%;所述全氟磺酸离聚物分散液的溶剂为水。
4.根据权利要求1所述的催化剂浆料,其特征在于,所述挥发性醇为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇中的一种;所述混合溶液中,挥发性醇的质量百分含量为10%~90%。
5.根据权利要求1所述的催化剂浆料,其特征在于,所述全氟磺酸离聚物分散液中的离聚物与催化剂载体的质量比为0.3~1.2:1。
6.根据权利要求1所述的催化剂浆料,其特征在于,所述催化剂浆料中,催化剂和全氟磺酸离聚物的质量分数,即固含量为0.1%~3%。
7.根据权利要求1所述的催化剂浆料,其特征在于,所述超声分散过程中,超声时间为30-60min。
8.一种用于燃料电池的催化层,其特征在于,所述催化层根据权利要求1~7任一所述的催化剂浆料在0-2h内喷涂制备。
9.一种用于燃料电池的膜电极,包括质子交换膜、气体扩散层、聚酯框和催化层,其特征在于,所述催化层为权利要求8所述的催化层;所述催化剂中Pt在阴阳极的担载量均为0.05~0.4mg/cm2。
10.一种燃料电池,其特征在于,包括权利要求9所述的膜电极。
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