[发明专利]一种长寿命膜电极的制备工艺

权利要求书

1.一种长寿命膜电极的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1，制备阴极催化剂Pt₂CuNi/W-SnO₂和阳极催化剂Pt/Ti₄O₇；

S2，制备阴极催化剂Pt₂CuNi/W-SnO₂浆料和阳极催化剂Pt/Ti₄O₇浆料；

S3，对得到的阴极催化剂Pt₂CuNi/W-SnO₂浆料和阳极催化剂Pt/Ti₄O₇浆料进行分散处理；

S4，采用阴极催化剂Pt₂CuNi/W-SnO₂浆料对阴极进行涂布，得2CCM；

S5，将得到的2CCM采用阳极催化剂Pt/Ti₄O₇浆料进行阳极涂布，得3CCM；

S6，将得到的3CCM进行四层边框压合处理，得5CCM；

S7，将得到的5CCM进行气体扩散层的压合处理，得7CCM；

在所述S4中，采用阴极催化剂Pt₂CuNi/W-SnO₂浆料对阴极进行涂布包括以下步骤：

S41,质子膜总成包括质子膜和背膜，背膜覆盖于质子膜的阳极侧，在质子膜总成阴极侧第一次涂布，干燥形成第一涂层；

S42,在第一涂层上进行第二次涂布，干燥形成第二涂层，得2CCM；干燥完成后，先在第二涂层上覆盖多孔第二背膜，再移除质子膜阳极侧的背膜；

在所述S5中，将得到的2CCM采用阳极催化剂Pt/Ti₄O₇浆料进行阳极涂布包括以下步骤：

S51，将2CCM安装在阳极涂布机并连接至牵引带上，利用激光对位将2CCM的整条边都调节至铅垂面内，以避免2CCM走带偏离；

S52，将涂布辊上烘干单元温度设定为60℃，将走带速率设定为1m/min，走带张力设置为4N/m；

S53，将模头位置设定为距离涂布辊80μm，供料转速设定为5rpm；

S54，开启供料泵进行浆料循环，调节供料管路的旋钮将回流压强和涂布压强分别设定为0.25bar和0.22bar，得3CCM；

阳极涂布采用“多孔第二背膜和真空吸附背辊”的方式。

2.根据权利要求1所述的一种长寿命膜电极的制备工艺，其特征在于，在所述S1中，制备阴极催化剂Pt₂CuNi/W-SnO₂包括以下步骤：

S11，将(CH₃COO)₄Pt溶液、(CH₃COO)₂Cu溶液、(CH₃COO)₂Ni溶液、W-SnO₂粉末和超纯水通过球磨搅拌进行均匀混合，得第一糊状物；其中，Pt、Cu和Ni的质量之和与W-SnO₂的质量比为7：3；Pt、Cu和Ni的物质的量比为2:1:1；W-SnO₂和超纯水的质量比为1:10；

S12，将第一糊状物放入温度为-50℃至-70℃的环境下冷冻3-5h，得第一冷冻糊状物；

S13，将第一冷冻糊状物在真空条件下从-50℃逐步升温至80℃，干燥24h，得第一前驱体粉末；

S14，将第一前驱体粉末在管式炉中进行还原处理及合金化处理，得到Pt₂CuNi/W-SnO₂；其中，还原处理的氛围是氢氮混合气，还原处理的温度为140-160℃，还原处理的时间为0.5-1.5h；合金化处理的氛围是氮气，合金化处理的温度为190-210℃，合金化处理的时间为0.5-1.5h；

S15，将Pt₂CuNi/W-SnO₂清洗干燥，密封保存。