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CN110676494A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910906571.4(22)申请日2019.09.24(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)发明人曾黎汪圣龙蒋中林刘坤(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6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，将第一活性物质催化剂粉末和第一添加剂粉末混合后均匀平铺在质子交换膜的一面，均匀喷淋第一溶液，干燥固化；重复若干次，得到第一活性物质催化剂层；将第二活性物质催化剂粉末和第二添加剂粉末混合后均匀平铺在质子交换膜的相对一面，均匀喷淋第二溶液，干燥固化；重复若干次，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，得到膜电极。已喷淋的溶液会产生挥发，通过调节喷淋的速度，实现喷淋量与溶剂挥发的平衡，避免大量溶剂与质子交换膜接触导致质子交换膜溶胀。CN110676494ACN110676494A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，将第一活性物质催化剂粉末和第一添加剂粉末混合后均匀平铺在质子交换膜的一面，均匀喷淋第一溶液，干燥固化；步骤二，重复步骤一若干次，得到第一活性物质催化剂层；步骤三，将第二活性物质催化剂粉末和第二添加剂粉末混合后均匀平铺在所述质子交换膜的相对一面，均匀喷淋第二溶液，干燥固化；步骤四，重复步骤三若干次，得到第二活性物质催化剂层；步骤五，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，得到膜电极。2.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粉末包括铂、铂/碳和合金中的至少一种；所述第二活性物质催化剂粉末包括铂、铂/碳和合金中的至少一种。3.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，所述第一添加剂粉末为聚四氟乙烯或氯化亚铁；所述第二添加剂粉末为聚四氟乙烯或氯化亚铁。4.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，步骤一具体操作为，将所述第一活性物质催化剂粉末和所述第一添加剂粉末混合后均匀平铺在所述质子交换膜的一面，得到厚度为0.5～5μm的第一粉末层，均匀喷淋所述第一溶液，干燥固化；步骤三具体操作为，将所述第二活性物质催化剂粉末和所述第二添加剂粉末混合后均匀平铺在所述质子交换膜的相对一面，得到厚度为0.5～5μm的第二粉末层，均匀所述喷淋第二溶液，干燥固化。5.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，所述第一溶液包括全氟磺酸树脂溶液、固化剂和第三添加剂；所述第二溶液包括全氟磺酸树脂溶液、固化剂和第三添加剂。6.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，所述第一活性物质催化剂层为阴极催化剂层，第二活性物质催化剂层为阳极催化剂层；或，所述第一活性物质催化剂层为阳极催化剂层，所述第二活性物质催化剂层为阴极催化剂层。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，所述干燥固化操作具体为烘烤或风干。8.根据权利要求1所述的膜电极的制备方法，其特征在于，在步骤二的重复步骤一的操作中，所述第一活性物质催化剂粉末、所述第一添加剂粉末、所述第一溶液的成分和配比均与步骤一相同；在步骤四的重复步骤三的操作中，所述第二活性物质催化剂粉末、所述第二添加剂粉末、所述第二溶液的成分和配比均与步骤三相同。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。2CN110676494A说明书1/6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、膜电极及质子交换膜燃料电池。背景技术[0002]燃料电池是能将储存在燃料和氧化剂中的