[发明专利]一种固体电解质膜电极的制备方法

权利要求书

1.一种固体电解质膜电极的制备方法，其特征在于该方法按如下步骤制备：

1)制备固体电解质材料的溶液或混合物：将固体电解质材料和分散剂混合配制成质量百分含量为0.1％-70％混合物或溶液，其中分散剂为水、乙醇或异丙醇；

2)使用喷笔或喷枪分散设备将混合物或溶液均匀地喷涂在固体电解质膜两侧，形成载有固体电解质材料的固体电解质膜；

3)配制催化剂混合物或溶液：将催化剂、固体电解质材料和分散剂混合，经超声振荡分散后，形成待喷涂的均匀分散的催化剂混合物或溶液，其中，催化剂：固体电解质材料：分散剂＝1∶(0.1-10)∶(2-500)；

4)将配制好的催化剂混合物均匀地喷涂在步骤2)中所述的载有固体电解质材料的固体电解质膜的两侧，形成两侧载有催化层的三合一膜电极组件；

5)制备扩散层：采用碳纸、碳布或碳毡，经聚四氟乙烯乳液浸泡，在200-500℃烧结；再在其一侧表面上制备含有聚四氟乙烯和碳粉混合物的薄层，然后在200-500℃烧结形成扩散层；或直接采用金属多孔材料作为扩散层，所述的金属多孔材料为不锈钢网、钛网或镍网；

6)将步骤5)中制备的扩散层放置在步骤4)中制备的三合一膜电极的两侧，在80℃-650℃，0-500kg/cm²的条件下热压0-60分钟，形成五合一的固体电解质膜电极。

2.按照权利要求1所述的固体电解质膜电极的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为Pt、Ru、Ir、Au、Ni、Co、Zn、Ag或它们的合金及氧化物。

3.按照权利要求1所述的固体电解质膜电极的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为MnO₂、LaNi₅或LaNiO₂。

4.按照权利要求1所述的固体电解质膜电极的制备方法，其特征在于：步骤2)和步骤4)中喷涂所采用的气体相对压力为0.1-1.0MPa，喷涂速度为0.02-500ml.min^-1.cm^-2。

5.按照权利要求1所述的固体电解质膜电极的制备方法，其特征在于：所述固体电解质膜材料为无机离子交换材料、有机离子交换材料或它们的复合材料。

6.按照权利要求1所述的固体电解质膜电极的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述的固体电解质膜的厚度5-500μm之间；固体电解质材料载量范围控制在0-5.0mg/cm²。