專利名稱：質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膜電極的制備方法，屬于燃料電池領(lǐng)域；尤其涉及一種質(zhì)子 交換膜燃料電池膜電極的制備工藝。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種高效的將物質(zhì)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電裝置，不受卡諾 循環(huán)的限制，具有高效，潔凈，便攜等優(yōu)點(diǎn)。所以開發(fā)燃料電池，對(duì)于提高新能 源的利用水平，改善人們的居住環(huán)境，對(duì)人類得生存發(fā)展起重要的意義。質(zhì)子交換膜燃料電池作為燃料電池的一種，其反應(yīng)機(jī)理為氫氣在燃料電池 的陽極催化劑上被吸附并裂解成氫離子(質(zhì)子)和電子。氫離子通過電解質(zhì)滲透 到陰極，而電子通過碳紙傳到外電路，形成電流，為負(fù)載提供電力。同時(shí)空氣中 的氧氣在陰極被催化劑吸附，并與氫離子結(jié)合形成水。在電極上的這些反應(yīng)如下陽極2H2 — 4H' + 4e-陰極02 + 4H+ + 4e- — 2 H20整體2H2 + 02 — 2 H20 +能量質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的關(guān)鍵部件主要有質(zhì)子交換膜、催化劑、 碳紙、電極、集流板材料及流場(chǎng)。這種電極/電解質(zhì)裝置通常稱做膜電極組件(MEA)，將其夾在兩片集流板中間，通入反應(yīng)氣便構(gòu)成了燃料電池。這兩片集流 板上都有流場(chǎng)，目的是提高燃料氣的利用率，同時(shí)起到收集電流的作應(yīng)。膜電極 是燃料電池的核心組件，其性能的好壞直接影響到了燃料電池的使用壽命，性能 的高低。因此膜電極的制備工藝成為各研究機(jī)構(gòu)的核心。理論上為了提高膜電極的性能，將催化劑、電解質(zhì)膜和反應(yīng)氣(燃料氣和氧 化劑)之間形成三相界面，使反應(yīng)產(chǎn)生的電子，與質(zhì)子及時(shí)地導(dǎo)出。然而常規(guī)的 膜電極組件制備很難在催化劑與質(zhì)子交還膜之間形成良好的三相界面，從而降低 了催化劑的利用率，加大了催化劑的用量，降低了電池的性能。為了提高燃料電 池膜電極的性能，提高催化劑的利用率。同時(shí)由'于質(zhì)子交還膜有較強(qiáng)的吸水、乙 醇、丙酮等極性溶劑，使膜電極的制備工藝變得復(fù)雜，降低了膜電極的連續(xù)化生 產(chǎn)，提高了工藝制備成本。許多研究機(jī)構(gòu)作了大量工作，以提高膜電極的性能， 簡化制備工藝。通常膜電極的制備是將催化劑涂到帶有為擴(kuò)散層的碳紙上，然后通過熱壓工藝將擴(kuò)散碳紙，催化基層、質(zhì)子交還膜經(jīng)過高溫(125-20(TC)高壓(1-10mp) 壓在一起，制備成為MEA (membrane electrode assembly) 膜電極。但是由于 在熱壓過程中，催化劑較容易滲透到碳紙內(nèi)部，造成催化劑的使用率的降低，很 難降低燃料電池成本。同時(shí)采用熱壓工藝，提高了加工難度，電池的成品率大為 降低。為了降低燃料電池膜催化劑的使用量美國專利US5211984采用含有甘油、 TBA+的溶液的催化劑漿料轉(zhuǎn)移法將催化劑漿料先涂到轉(zhuǎn)移介質(zhì)上，干燥后通過熱 壓將催化劑轉(zhuǎn)印到質(zhì)子交換膜上。該工藝能使催化層與質(zhì)子交換膜有較好的接 觸，降低催化劑的用量。但是由于該工藝過程復(fù)雜，其轉(zhuǎn)印過程中溫度壓力難以 控制，催化劑較容易與轉(zhuǎn)印介質(zhì)黏結(jié)，反而使制備成本大大提高。蔣淇忠，馬子峰在化工學(xué)報(bào)中采用直接噴涂工藝將催化劑漿料直接噴涂到 H+型質(zhì)子交還膜上，制備CCM膜電極，由于該制備工藝采用真空鋁盒固定質(zhì)子交 還膜，目的在于抑制質(zhì)子交換膜的溶張變形，但該工藝采用真空系統(tǒng)，加大了制 備的復(fù)雜性，且真空系統(tǒng)并不能較好的固定質(zhì)子交還膜，制備過程中仍存在較小 的溶脹。中國專利CN1838456N采用直接噴涂法制備燃料電池膜電極，采用固定框固 定之子交換膜，在噴涂中用紅外燈以及汞燈促進(jìn)催化劑漿料中的溶劑揮發(fā)，降低 質(zhì)子交換膜的溶脹，并采用真空處理，固化催化層。但是該工藝仍然不能有效解 決質(zhì)子交換膜的溶脹，且低溫真空處理后的催化層，其催化層較容易與質(zhì)子交換 膜脫離，降低了電極的使用壽命。
中國專利CN03139647.X采用高沸點(diǎn)、高粘度的醇作為穩(wěn)定劑降低質(zhì)子交換 膜的溶脹，提高膜電極的制備效率但是高沸點(diǎn)的醇同時(shí)對(duì)催化劑有毒化作用，降 低了催化劑的使用效率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有制備工藝在制備過程中質(zhì)子交換膜溶脹、變 皺，催化劑用量過高，制備過程復(fù)雜等不足，而提供了一種質(zhì)子交換膜燃料電池 膜電極的制備工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明專利針對(duì)降低催化劑的用量，提高催化層與 質(zhì)子交換膜的接觸，降低質(zhì)子交換膜的溶脹'提供了一種將催化劑直接噴涂到聚 合物電解質(zhì)膜上制備燃料電池膜電極組件的方法。采用極性較強(qiáng)的擔(dān)載板將質(zhì)子交換膜吸附，在較高的溫度下固定質(zhì)子交換膜，解決了質(zhì)子交換膜的溶脹問題。 在膜電極的噴涂過程中，通過調(diào)節(jié)漿料的揮發(fā)速度，質(zhì)子交換膜的加熱溫度，催 化劑漿料的噴涂流量，控制質(zhì)子交換膜的溶脹，使催化劑均勻的噴涂到聚合物質(zhì) 子交換膜上。由于質(zhì)子交換樹脂被噴涂到質(zhì)子交k膜上，隨著溶劑的揮發(fā)而析出， 在接近其玻璃化溫度時(shí)固化，起到較好的粘接催化劑與質(zhì)子交換膜的作用。由于 該發(fā)明精確控制溶劑的揮發(fā)與質(zhì)子交換樹脂的析出溫度，控制催化劑漿料的噴涂 速度，在質(zhì)子交換樹脂達(dá)到較好黏結(jié)點(diǎn)，催化劑與聚合物質(zhì)子交換樹脂達(dá)到較好 的接觸，形成較好的催化劑-質(zhì)子交換樹脂-反應(yīng)氣的三相界面，從而提高催化劑 的利用率。本發(fā)明的具體技術(shù)方案為一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備工藝，包 括質(zhì)子交還膜的預(yù)處理，催化劑漿料的制備，膜電極的噴涂三部分；其具體步驟 如下A. 質(zhì)子交換膜預(yù)處理將質(zhì)子交換膜置于雙氧水溶液中處理，然后將質(zhì)子交換膜 放置在純凈水中煮沸；最后將質(zhì)子交換膜用蒸餾水洗滌干凈，并保存在蒸餾水中；B. 催化劑槳料的制備將催化劑，溶劑和質(zhì)子交換樹脂混合后，經(jīng)過研磨制得催 化劑漿料；其中催化劑與質(zhì)子交換樹脂的質(zhì)量之比為1-5: 5-1，催化劑與溶劑的質(zhì)量比為1:50-500;C. 膜電極的噴涂采用極性板作為質(zhì)子交換膜的擔(dān)載板；采用膠帶或者橡膠板將 質(zhì)子交換膜四邊固定，將質(zhì)子交換膜加熱到100-15(TC固定在擔(dān)載板上；然后將 催化劑漿料均勻的噴涂到質(zhì)子交換膜上；放置在加熱臺(tái)上恒溫；D. 將單面噴涂催化劑的膜電極從固定板取下，然后將有催化劑的一面靠向固定 板，平鋪在固定板上加熱至100-150。C固定，按照所需催化劑擔(dān)載量將質(zhì)子交換 膜一面噴涂催化劑漿料并加熱臺(tái)上恒溫固化，制得電池膜電極。其中步驟C和D中質(zhì)子交換膜放置在加熱臺(tái)恒溫時(shí)的溫度為100-150°C，恒 溫時(shí)間為5-20分鐘。其中步驟A中將質(zhì)子交換膜置于雙氧水溶液中， 一般在60-IOO'C條件下處 理15-120分鐘，然后將質(zhì)子交換膜放置在純凈水中再煮沸15-120分鐘。其中雙 氧水溶液的質(zhì)量濃度為3-10%，煮沸處理后進(jìn)行清洗處理，此操作反復(fù)進(jìn)行兩 次較好。其中步驟B所提到的研磨包括高能球磨，超聲處理催化劑漿料。所述步驟C 中的質(zhì)子交換膜的擔(dān)載板為石英板、玻璃板、陶瓷板或者表面氧化處理的鋁板。過程其中所述的質(zhì)子交換膜為全氟磺酸質(zhì)子交換樹脂膜。上述步驟B中催化劑漿料的制備所采用的催化劑為Pt/C 、 Pt或Pt-M/C， 其中M為Co、 Mo、 W 、 Ru、或者Pd中的一種或者兩種。催化劑漿料制備中采 用的溶劑為乙醇、異丙醇、丙酮、二甲醚或水；質(zhì)子交換樹脂為全氟磺酸樹脂溶 液。 .在步驟B中催化劑漿料的制備過程中可碳酸氫銨、硫酸銨、草酸銨或碳酸銨 作造孔劑。造孔劑的加入量與催化劑的加入量質(zhì)量之比為1-3: 3-1。本發(fā)明步驟C中膜電極的噴涂中所用到的得噴涂設(shè)備為不銹鋼噴槍或超聲 噴涂機(jī)；膜電極的噴涂中所用到的載氣為普通空氣，或者是氮?dú)?。控制噴涂過程 中催化劑漿料的流速為1-1(kl/min的將催化劑噴涂到質(zhì)子交換膜上，并保持膜 電極平整。步驟C中膜電極的噴涂過程中單面噴涂催化劑的質(zhì)子交換膜從固定板取下， 然后將有催化劑的一面靠向固定板，平鋪在固定板上并固定；最后放到加熱板上， 加熱至100-15(TC，按照所需催化劑擔(dān)載量將質(zhì)子交換膜一面噴涂催化劑漿料并 固化5-20分鐘完成膜電極的制備。上述從固定板取下質(zhì)子交換膜的過程中，質(zhì) 子交換膜己經(jīng)與固定板黏結(jié)，采用水或者乙醇，使質(zhì)子交換膜溶脹，與固定板脫 縛。本發(fā)明的噴涂過程如圖1所示。有益效果1、 本發(fā)明的特點(diǎn)之一是僅采用低沸點(diǎn)乙醇/水等作為分散劑、與溶劑。該溶劑 與質(zhì)子交換樹脂有較好的溶解性，且無污染，價(jià)格低廉。采用控制催化劑漿料的 流量，與加熱板的溫度來直接涂布催化劑漿料與質(zhì)子交換膜上。低沸點(diǎn)、低粘度 醇指沸點(diǎn)低于12(TC、粘度小于l. 8mPa's。同時(shí)該工藝沒有采用真空干燥或熱 壓處理膜電極，簡化制備過程。沒有采用熱壓處理，提高質(zhì)子交換膜成品率，同 時(shí)簡化了制備過程。通過該工藝制備的膜電極，在常溫常壓下，最高功率密度達(dá) 到650mW/cra2。該膜電極的制備過程中沒有采用高沸點(diǎn)溶劑作穩(wěn)定劑，所以制備 的膜電極活化工藝簡單在15-60分鐘即完成活化，而采用高沸點(diǎn)溶劑的膜電極， 通常要1-7天才達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。2、 該制備工藝采用直接噴涂法，將催化劑噴涂到質(zhì)子交換膜上，以便控制催化 劑的用量，提高催化劑的與質(zhì)子交換樹脂的有效接觸，提高催化劑的利用率。3、 該制備工藝采用極性陶瓷板，石英板，玻璃板或者表面氧化處理的鋁板做質(zhì)子交換膜的載體。運(yùn)用質(zhì)子交換樹脂在高溫下黏附性較強(qiáng)，與固定板吸附力較強(qiáng)， 使質(zhì)子交換膜與固定板充分黏附，有效避免質(zhì)子交換膜的溶脹，從而簡化制備工藝。4.該制備過程采用高溫操作，保持了催化層中質(zhì)子交換樹脂的粘結(jié)性，在高溫 下一次性析出，定型，避免了對(duì)電極的二次污染，保持了質(zhì)子交換樹脂較好的彈 性與粘結(jié)性，有利于提高催化層與質(zhì)子交換膜的黏結(jié)，提高催化劑的利用率。


圖l是質(zhì)子交換膜膜電極的噴涂示意圖，其中l(wèi).催化劑漿料桶2.噴出的 催化劑漿料 3.密封帶4.全氟磺酸質(zhì)子交換膜5.高溫加熱臺(tái)6.質(zhì)子交 換膜擔(dān)載板。圖2通過高溫直接噴涂工藝操作實(shí)例1制備的膜電極的放電性能曲線，其 中B燃料電池電流-電壓曲線C燃料電池電能-電壓曲線。圖3操作實(shí)例2所測(cè)得的燃料電池放電曲線，其中B燃料電池電流-電壓曲線c燃料電池電能-電壓曲線。圖4操作實(shí)例3所測(cè)得的燃料電池放電曲線其中B燃料電池電流-電壓曲線 C燃料電池電能-電壓曲線。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1碳紙/碳布的憎水處理首先將碳紙(作收集電流層)在35XPTFE乳液中浸漬 處理，制得具有憎水性碳紙/碳布。碳紙的平整處理將Vulcan-72碳粉于20%的PTFE乳液高能球磨至乳狀碳漿， 用絲網(wǎng)印刷均勻的涂與憎水處理后碳紙表面。形成帶微擴(kuò)散層的碳紙。微擴(kuò)散層 碳粉的擔(dān)載量為3mg/cra2。該碳紙具有管理燃料電池的氣體分布，同時(shí)起收集電 流的作用。質(zhì)子交換膜的處理首先用3%的HA雙氧水對(duì)5*5，2的nafion212質(zhì)子交 換膜處理l小時(shí)以除去表面的污染物，用二次蒸餾水將質(zhì)子交換膜煮沸，洗滌兩 次。洗后，置于去離子水溶液中保存。催化劑漿料的制備1)取3ml的全氟磺酸溶液溶液(Nafion520， 5wt%、 DuPont 公司，美國)倒入小燒杯中2)按催化劑與Naf ion干重之比1: 5稱量Pt / C催化劑(E-Tek公司，上海攀業(yè))，加入50ml異丙醇，加入0. 5g碳酸銨作造孔劑。進(jìn) 行超聲lh，使催化劑充分分散并與Naf ion充分'混合。膜電極的制備l)將充分處理好的Nafionl12膜置于石英板上，四周用膠帶， 用脫脂棉拭去膜表水分。將石英板板放置在加熱臺(tái)上15(TC加熱，使質(zhì)子交換膜 表面的水分揮發(fā)。3)使用微型噴槍均勻?qū)⒋呋瘎┮?ml/min的噴涂速度，噴涂 在膜的單側(cè)4)將膜電極置放在加熱臺(tái)上恒溫13(TC10分鐘。5)取下膜電極，除 去固定膠帶，將膜翻轉(zhuǎn)，平鋪在石英板上，有催化劑的一面趨向石英板，固定質(zhì) 子交換膜。6)重復(fù)操作步驟3)將另一面質(zhì)子交換膜噴涂上催化劑。7)重復(fù)操 作步驟4)將膜電極置放在加熱臺(tái)上恒溫13CTC10分鐘。8)取下膜電極，進(jìn)行 活化與測(cè)試。膜電極性能的測(cè)試將處理好的膜電極直接夾在帶擴(kuò)散層的碳紙內(nèi)，用帶有蛇 形流場(chǎng)的燃料電池測(cè)試夾具上測(cè)試。將膜電極在電池溫度7(TC， H2加濕溫度為8(TC， 02連接正極H2連接負(fù)極氣 體壓力環(huán)境大氣壓。H2、 02流量控制在工作電流為200-400ral/min，進(jìn)行膜電 極性能活化與測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如圖2所示。實(shí)施例2采用處理過得的炭布，微擴(kuò)散層處理同實(shí)例1。 質(zhì)子交換膜的處理同實(shí)例1催化劑漿料的制備1)取5ml全氟磺酸溶液溶液(Nafion520， 5wt%、 DuPont 公司，美國)倒入小燒杯中2)按催化劑與Nafion質(zhì)量之比2: 1稱量Pt / C催化 劑(上海攀業(yè))，加入與40ml的乙醇，不加造孔劑，并進(jìn)行高能球磨lh，使催化 劑充分分散，并與Nafion充分混合，以使?jié){料在噴涂過程中防止團(tuán)聚。 膜電極的制備l)將充分處理好的Nafion212膜置于玻璃板上，四周用膠帶固定， 用玻璃棒拭去膜表水分。將玻璃板放置在加熱臺(tái)上15(TC加熱，使質(zhì)子交換膜表 面的水分揮發(fā)。3)使用超聲噴涂機(jī)將催化劑漿料以10ml/min的噴涂速度均勻?qū)?催化劑噴涂在膜的兩側(cè)4)將膜電極置放在加熱臺(tái)上恒溫15(TC5分鐘。5)取下 膜電極，除去固定帶，將膜翻轉(zhuǎn)，平鋪于玻璃板上，有催化劑的一面趨向玻璃板， 固定質(zhì)子交換膜。6)重復(fù)操作步驟3)將另一面質(zhì)子交換膜噴涂上催化劑。7) 重復(fù)操作步驟④將膜電極置放在加熱臺(tái)上恒溫150°C5分鐘。8)從玻璃板上取下 膜電極，進(jìn)行活化與測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如圖3所示。實(shí)施例3碳紙的微擴(kuò)散層處理同實(shí)例1。質(zhì)子交換膜的處理同實(shí)例1 催化劑漿料的制備1)取1. 2 g 5%的Naf ion溶液(DuPont公司，美國)倒入小燒 杯中2)按催化劑與Nafion質(zhì)量之比5: 1稱量PtRu / C催化劑(上海攀業(yè))，加 入6ml的去離子水，加入2.4g硫酸銨作造孔劑進(jìn)行高能球磨lh，使催化劑充分 分散，并與Nafion充分混合，以使?jié){料在噴涂過程中防止團(tuán)聚。膜電極的制備l)將充分處理好的Nafionl12膜置于表面光滑得石英板上， 四周用條狀固定板固定，用脫脂棉拭去膜表水分。將石墨板放置在加熱臺(tái)上180 x:加熱，使質(zhì)子交換膜表面的水分揮發(fā)。3)使用微型噴槍均勻?qū)⒋呋瘎﹪娡吭?膜的兩側(cè)4)將膜電極置放在加熱臺(tái)上恒溫10(TC20分鐘。5)取下膜電極，除去 條狀固定板，將膜翻轉(zhuǎn)，平鋪于石英板上，有催化劑的一面趨向石英板，固定質(zhì) 子交換膜。6)重復(fù)操作步驟3)將另一面質(zhì)子交換膜噴涂上催化劑。7)重復(fù)操 作步驟④將膜電極置放在加熱臺(tái)上恒溫10CTC20分鐘。8)從石英板上取下膜電 極，進(jìn)行活化與測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如圖4所示。實(shí)施例4碳紙的微擴(kuò)散層處理同實(shí)例1。質(zhì)子交換膜的處理同實(shí)例1 催化劑漿料的制備1)取0. 2 g 5%的Nafion溶液(DuPont公司，美國)倒入小燒 杯中2)按催化劑與Nafion質(zhì)量之比1: 1稱量PtW / C催化劑(上海攀業(yè))，加入 60ml的去離子水，進(jìn)行高能球磨lh，使催化劑充分分散，并與Nafion充分混合， 以使?jié){料在噴涂過程中防止團(tuán)聚。膜電極的制備l)將充分處理好的Nafionl12膜置于表面光滑得石英板上， 四周用條狀固定板固定，用脫脂棉拭去膜表水芬。將石墨板放置在加熱臺(tái)上120 。C加熱，使質(zhì)子交換膜表面的水分揮發(fā)。3)使用微型噴槍均勻?qū)⒋呋瘎﹪娡吭?膜的兩側(cè)4)將膜電極置放在加熱臺(tái)上恒溫120。C15分鐘。5)取下膜電極，除去 條狀固定板，將膜翻轉(zhuǎn)，平鋪于石英板上，有催化劑的一面趨向石英板，固定質(zhì) 子交換膜。6)重復(fù)操作步驟3)將另一面質(zhì)子交換膜噴涂上催化劑。7)重復(fù)操 作步驟④將膜電極置放在加熱臺(tái)上恒溫120°C15分鐘。8)從石英板上取下膜電極，進(jìn)行活化與測(cè)試。
權(quán)利要求
1. 一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備工藝，包括質(zhì)子交還膜的預(yù)處理，催化劑漿料的制備，膜電極的噴涂三部分；其具體步驟如下A.質(zhì)子交換膜預(yù)處理將質(zhì)子交換膜置于雙氧水溶液中處理，然后將質(zhì)子交換膜放置在純凈水中煮沸；最后將質(zhì)子交換膜用蒸餾水洗滌干凈，并保存在蒸餾水中；B.催化劑漿料的制備將催化劑，溶劑和質(zhì)子交換樹脂混合后，經(jīng)過研磨制得催化劑漿料；其中催化劑與質(zhì)子交換樹脂的質(zhì)量之比為1-5∶5-1，催化劑與溶劑的質(zhì)量比為1∶50-500；C.膜電極的噴涂采用極性板作為質(zhì)子交換膜的擔(dān)載板；采用膠帶或者橡膠板將質(zhì)子交換膜四邊固定，將質(zhì)子交換膜加熱到100-150℃固定在擔(dān)載板上；然后將催化劑漿料均勻的噴涂到質(zhì)子交換膜上；放置在加熱臺(tái)上恒溫；D.將單面噴涂催化劑的膜電極從固定板取下，然后將有催化劑的一面靠向固定板，平鋪在固定板上加熱至100-150℃固定，按照所需催化劑擔(dān)載量將質(zhì)子交換膜一面噴涂催化劑漿料并加熱臺(tái)上恒溫固化，制得電池膜電極。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述制備工藝，其特征在于所述的質(zhì)子交換膜為全氟磺酸質(zhì)子交換 樹脂膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于步驟B中催化劑漿料的制備所采 用的催化劑為Pt/C 、 Pt或Pt-M/C，其中M為Co、 Mo、 W 、 Ru或者Pd中的 一種或者兩種；催化劑漿料所采用的溶劑為乙醇、異丙醇、丙酮、二甲醚或水； 質(zhì)子交換樹脂為全氟磺酸樹脂溶液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于步驟B中催化劑槳料的制備過程 中加入造孔劑，其中所述的造孔劑為碳酸氫銨、硫酸銨、草酸銨或碳酸銨；造孔 劑與催化劑的加入量的質(zhì)量比為1-3: 3-1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于步驟C中膜電極的噴涂中所用到的得噴涂設(shè)備為不銹鋼噴槍或超聲噴涂機(jī)；膜電極的噴涂中所用到的載氣為普通 空氣，或者是氮?dú)?膜電極的噴涂過程中催化劑槳料的流速為l-10ml/min 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于其中步驟C和D中放置在加熱 臺(tái)恒溫時(shí)的溫度為100-150°C,恒溫時(shí)間為5-20分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于步驟C中在膜電極的噴涂過程 中所采用的極性擔(dān)載板為石英板，普通玻璃板或者表面拋光氧化處理的鋁板。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備工藝，其特征在于步驟D中從固定板取下質(zhì)子交 換膜的過程中，采用水或者乙醇，使質(zhì)子交換膜溶脹，與固定板脫縛。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極的制備工藝。包括質(zhì)子交還膜的預(yù)處理，催化劑漿料的制備，膜電極的噴涂三部分。本發(fā)明所提供的工藝改進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)在制備過程中質(zhì)子交換膜溶脹、變皺，催化劑用量過高，制備過程復(fù)雜等問題。所制備的質(zhì)子交換樹脂具有較好的彈性與粘結(jié)性，有利于提高催化層與質(zhì)子交換膜的黏結(jié)，提高催化劑的利用率。
文檔編號(hào)H01M8/02GK101276919SQ20081002488
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月12日
發(fā)明者然 冉, 孫良良, 銳 蔡, 邵宗平 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)