一种膜电极的制备方法、膜电极及质子交换膜燃料电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110808391A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201911001264.8(22)申请日2019.10.21(71)申请人东莞市魔方新能源科技有限公司地址523000广东省东莞市松山湖高新技术产业开发区新城大道9号中大海洋生物科技研发基地A区3#办公楼负一层(72)发明人汪圣龙刘坤蒋中林曾黎(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人潘俊达郭宝煊(51)Int.Cl.H01M8/1004(2016.01)H01M4/88(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种膜电极的制备方法、膜电极及质子交换膜燃料电池(57)摘要本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种膜电极的制备方法，包括以下操作：在质子交换膜的一侧涂布第一活性物质催化剂浆料，干燥，得到第一活性物质催化剂层；将质子交换膜涂覆有第一活性物质催化剂层的一面吸附于真空平台上，质子交换膜和真空平台之间还设置有多孔膜；在质子交换膜的相对一侧涂布第二活性物质催化剂浆料，干燥，得到第二活性物质催化剂层；在第一活性物质催化剂层和第二活性物质催化剂层的四周均贴合边框，并在第一活性物质催化剂层和第二活性物质催化剂层的表面覆盖碳纸。本发明能够有效解决质子交换膜在涂布过程中因接触溶剂导致的溶胀问题，得到的膜电极表面平整、均匀度高且电化学性能优异。CN110808391ACN110808391A权利要求书1/1页1.一种膜电极的制备方法，其特征在于，包括以下操作：步骤一，在质子交换膜的一侧涂布第一活性物质催化剂浆料，干燥，得到第一活性物质催化剂层；步骤二，将所述质子交换膜涂覆有第一活性物质催化剂层的一面吸附于真空平台上，所述质子交换膜和所述真空平台之间还设置有多孔膜；步骤三，在所述质子交换膜的相对一侧涂布第二活性物质催化剂浆料，干燥，得到第二活性物质催化剂层；步骤四，在所述第一活性物质催化剂层和所述第二活性物质催化剂层的四周均贴合边框，并在所述第一活性物质催化剂层和所述第二活性物质催化剂层的表面覆盖碳纸。2.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤二的具体操作为，在所述真空平台的表面附着所述多孔膜，所述真空平台连接抽真空装置，所述质子交换膜涂覆有第一活性物质催化剂层的一面面向所述多孔膜，开启抽真空装置，使所述质子交换膜涂覆有第一活性物质催化剂层的一面经所述多孔膜吸附于所述真空平台上。3.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤三的具体操作为，所述真空平台与步骤一中干燥后的所述质子交换膜同步走带，在所述质子交换膜的相对一侧涂布第二活性物质催化剂浆料，干燥，得到第二活性物质催化剂层。4.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，所述第一活性物质催化剂浆料为阴极催化剂浆料，第二活性物质催化剂浆料为阳极催化剂浆料；或，所述第一活性物质催化剂浆料为阳极催化剂浆料，所述第二活性物质催化剂浆料为阴极催化剂浆料。5.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，所述质子交换膜为全氟磺酸膜或聚苯并咪唑膜。6.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，所述碳纸经过疏水处理和多孔处理。7.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，在步骤一和步骤三中，所述涂布的方式为挤压式涂布、喷涂涂布、刮刀式涂布或凹版印刷式涂布。8.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，所述多孔膜的材质为聚酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚丙烯和聚乙烯中的至少一种。9.一种由权利要求1～8任意一项所述的制备方法制得的膜电极，其特征在于，所述膜电极包括质子交换膜、分布于所述质子交换膜两侧的第一活性物质催化剂层和第二活性物质催化剂层、贴合在所述第一活性物质催化剂层和所述第二活性物质催化剂层四周的边框，以及覆盖在所述第一活性物质催化剂层和所述第二活性物质催化剂层的表面的碳纸。10.一种质子交换膜燃料电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的膜电极。2CN110808391A说明书1/5页一种膜电极的制备方法、膜电极及质子交换膜燃料电池技术领域[0001]本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种膜电极的制备方法及膜电极。背景技术[0002]燃料电池是能将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应的方式直接转换为电能的能量转化装置，具有环境友好、能量密度高、室温下可快速启动和可靠性高等优点。燃料电池包括质子交换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸燃料电池(PAFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)等。与其他种类的燃料电池相比，质子交换膜燃料电池工作温度相对较低，适合用作电动车载、便携式电源。膜电极是质子交换