[发明专利]一种燃料电池用CCM及其制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池用CCM，包括质子交换膜及位于质子交换膜两侧的催化层，其特征在于，所述催化层从质子交换膜一侧向外分为亲水性层、第一疏水性层和第二疏水性层；

其中所述亲水性层包括铂碳催化剂a、离子聚合物和亲水剂，以质量比计，铂碳催化剂a中的碳∶离子聚合物∶亲水剂为1∶0.1-10∶0.1-10；

第一疏水性层包括铂碳催化剂b、离子聚合物和疏水剂，以质量比计，铂碳催化剂b中的碳∶离子聚合物∶疏水剂为1∶0.1-10∶0.5-10；

第二疏水性层包括铂碳催化剂c、离子聚合物和疏水剂，以质量比计，铂碳催化剂c中的碳∶离子聚合物∶疏水剂为1∶0.1-10∶0.1-10。

2.如权利要求1所述的燃料电池用CCM，其特征在于，所述亲水性层中铂碳催化剂a的铂质量含量为20％，第一疏水性层中铂碳催化剂b的铂质量含量为50％，第二疏水性层中铂碳催化剂c的铂质量含量为20％。

3.如权利要求1所述的燃料电池用CCM，其特征在于，所述离子聚合物为杜邦D520。

4.如权利要求1所述的燃料电池用CCM，其特征在于，所述亲水剂为苏威D83溶液。

5.如权利要求1所述的燃料电池用CCM，其特征在于，所述疏水剂为聚四氟乙烯溶液。

6.如权利要求1-5任一项所述燃料电池用CCM的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铂碳催化剂a与离子聚合物混合后，加入亲水剂，得到亲水性层浆料；

(2)将铂碳催化剂b与离子聚合物混合后，加入疏水剂，得到第一疏水性层浆料；

(3)将铂碳催化剂c与离子聚合物混合后，加入疏水剂，得到第二疏水性层浆料；

(4)将上述三种浆料复合在质子交换膜的两侧，复合顺序是质子交换膜一侧向外依次为亲水性层、第一疏水性层和第二疏水性层；即得到燃料电池用CCM。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的铂碳催化剂a为TANAKA品牌的TEC10EA20E且铂质量含量为20％；步骤(2)中的铂碳催化剂b为TANAKA品牌的TEC10E50E且铂质量含量为50％；步骤(3)中的铂碳催化剂c为TANAKA品牌的TEC10VA20E且铂质量含量为20％。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述离子聚合物为杜邦D520。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述亲水剂为苏威D83溶液，疏水剂为聚四氟乙烯溶液。

10.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中铂碳催化剂a、离子聚合物和亲水剂，以质量比计，铂碳催化剂a中的碳∶离子聚合物∶亲水剂为1∶0.1-10∶0.1-10；

步骤(2)中铂碳催化剂b、离子聚合物和疏水剂，以质量比计，铂碳催化剂b中的碳∶离子聚合物∶疏水剂为1∶0.1-10∶0.5-10；

步骤(3)中铂碳催化剂c、离子聚合物和疏水剂，以质量比计，铂碳催化剂c中的碳∶离子聚合物∶疏水剂为1∶0.1-10∶0.1-10。