[发明专利]质子交换膜燃料电池电极制备方法

摘要

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池电极制备方法，包括直接将催化剂涂敷到质子交换膜，或者将催化剂先涂敷在转印膜上，再热压转印到质子交换膜。包括：催化剂配制、质子交换膜裁剪、夹具和底座制备、催化剂涂布、烘干或转印、热压等步骤。本发明取得了提高Pt利用率，减少催化剂使用量，降低电极制作成本等有益效果。

主权项

一种质子交换膜燃料电池电极制备方法，其特征在于，将催化剂直接涂敷在质子交换膜上，该方法包括如下步骤：1)催化剂配制；采用40wt％的Pt/C催化剂，加入溶剂异丙醇，放在超声波仪器上振荡30分钟以上，成为墨水状，无明显小颗粒；2)质子交换膜裁剪；按催化活化面积大小，每边多出10mm，多出部分作为制作边框密封用；3)涂布夹具和底座制备；用2块环氧树脂板制作质子交换膜夹具，按照实际涂布区大小在夹具中间开孔，质子交换膜固定在两块环氧树脂板中间；用铝合金制作具有电加热棒的底座，底座的方台上具有抽真空细孔；质子交换膜夹具的两侧均可密合嵌入比环氧树脂板开孔小0.5mm留有间隙的底座中，将底座连接到抽真空仪器上；4)催化剂涂布；将底座加热到80℃，打开抽真空仪器，使质子交换膜吸附平整贴合在底座的方台上；喷涂空间用密封罩罩住，将密封罩中空间温度加热到40～100℃；使用精密喷涂装置，控制喷涂装置每秒喷量为0.4L/s，喷口气体压力为2KPa，喷口高度控制催化剂喷到膜上时刚好溶剂全部挥发，分多次循环，将催化剂均匀喷涂在质子交换膜上；5)烘干；涂布好阴极和阳极侧催化剂的质子交换膜放入80℃烘箱中烘烤30分钟；6)三合一膜电极制作：在130℃的热压机上与扩散层压合成型，完成质子交换膜与扩散层的三合一膜电极的制作，加上用作密封、绝缘的边框。