[发明专利]一种直接甲醇燃料电池用抗气封效应阳极的制备方法

摘要

一种直接甲醇燃料电池用抗气封效应阳极的制备方法，属于燃料电池技术领域。本发明是将铂钌黑催化剂、全氟磺酸树脂溶液和无水乙醇在超声波条件下混合均匀，采用涂刷或印制的方法将混合物均匀涂布到碳布或碳纸的微孔层上，干燥后制得直接甲醇燃料电池用传统PtRu/C阳极；然后将硅油渗入到传统PtRu/C阳极催化层和扩散层的孔隙中，干燥后制得直接甲醇燃料电池用抗气封效应阳极。采用本发明制备的直接甲醇燃料电池用抗气封效应阳极能够有效的防止在直接甲醇燃料电池阳极中因二氧化碳产物不能及时排出催化层所导致的气封效应问题，具有工艺简单，成本低廉的优点，特别适合不宜采用辅助设施的小功率直接甲醇燃料电池电堆。

主权项

1、一种直接甲醇燃料电池用抗气封效应阳极的制备方法，具体的方法步骤如下，(1)、制备微孔层首先，将碳布或碳纸浸泡在乙醇水溶液中，超声波条件下振荡30分钟，再将其在质量比浓度为15wt.％的PTFE乳液浸泡30分钟后置于马弗炉内340℃条件下焙烧40分钟得到憎水的扩散层；按碳粉(Vulcan XC-72)∶Nafion固含量的质量比为4∶1称取碳粉和Nafion溶液，然后以无水乙醇为分散剂在超声波条件下振荡均匀，分多次均匀涂布在憎水的扩散层上，最后将其置于鼓风干燥箱中140℃条件下烘干得到微孔层；(2)、制备传统PtRu/C阳极按PtRu black(Ru含量20wt.％)催化剂∶5 wt.％Nafion溶液的质量比为3∶20的比例称取PtRu black催化剂和5 wt.％Nafion溶液，控制金属担载量为3.5mg/cm2，然后以无水乙醇为分散剂在超声波条件下振荡均匀，分多次均匀涂布在微孔层上，最后将其置于鼓风干燥箱中90℃条件下烘干得到直接甲醇燃料电池用传统PtRu/C阳极；其特征在于：(3)、制备直接甲醇燃料电池用抗气封效应阳极将粘度为5～100mPa·s的硅油∶易挥发性溶剂按体积比为1∶0.1～9混合均匀，得到硅油混合液；然后将第(2)步制备出的传统PtRu/C阳极放置在布氏漏斗上，滴加硅油混合液于传统PtRu/C阳极的催化层上，待其分散均匀后打开真空泵抽滤1～10分钟。待溶剂完全渗入至电极中后在干燥箱中100～125℃条件下保温1～10分钟后冷却至室温，从而制得直接甲醇燃料电池用抗气封效应阳极。