[发明专利]一种质子交换膜燃料电池抗反极催化层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池抗反极催化层，其特征在于，所述催化层的成分包括铂碳催化剂、分散剂、离子聚合物溶液、水电解催化剂和添加剂，其中，所述添加剂用以包裹所述铂碳催化剂的碳载体进而抑制反极过程催化层发生碳腐蚀反应。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层，其特征在于，所述添加剂的质量为所述铂碳催化剂的0.5％-2％。

3.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层，其特征在于，所述添加剂包括含氟丙烯酸酯聚合物。

4.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层，其特征在于，所述水电解催化剂包括含有铱单质的纳米材料催化剂、含有钌单质的纳米材料催化剂、含有铱的氧化物的纳米材料催化剂、含有钌的氧化物的纳米材料催化剂、含有铱的氢氧化物的纳米材料催化剂和含有钌的氢氧化物的纳米材料催化剂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层，其特征在于，所述水电解催化剂和所述铂碳催化剂的质量比为1:10-1:1。

6.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层，其特征在于，所述离子聚合物和所述铂碳催化剂的碳载体的质量比为0.5-1。

7.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层，其特征在于，所述铂碳催化剂的碳载体包括乙炔黑、Vulcan XC-72、Black pearls、碳纳米管和石墨烯粉末中的至少一种；和/或

所述分散剂包括乙醇、正丙醇、异丙醇、乙酸乙酯、正丁醇和六氟异丙醇中的一种；和/或

所述离子聚合物溶液为质量浓度为4％-6％的Nafion溶液。

8.一种如权利要求1至7中任意一项所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

把润湿的铂碳催化剂、离子聚合物溶液和添加剂混合分散于分散剂，得到第一浆料；

把水电解催化剂分散于分散剂，得到第二浆料；

将第一浆料和第二浆料涂覆于质子交换膜，得到催化层。

9.根据权利要求8所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层的制备方法，其特征在于，所述涂覆采用交替涂覆。

10.根据权利要求8所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层的制备方法，其特征在于，所述涂覆采用喷涂，所述喷涂为超声波喷涂。

11.根据权利要求10所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层的制备方法，其特征在于，所述喷涂的料筒搅拌速度为110-150转/min。

12.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括催化层，所述催化层为权利要求1至7中任意一项所述的质子交换膜燃料电池抗反极催化层。