[发明专利]一种2-乙基蒽醌改性气体扩散电极及其制备方法

权利要求书

1.一种2-乙基蒽醌改性气体扩散电极，其特征在于，该电极由气体扩散层和催化层组成，所述的气体扩散层为疏水性碳布(1)及涂覆在疏水性碳布上的石墨化Vulcan 72炭黑和聚四氟乙烯的共混物(2)，其中，石墨化Vulcan 72炭黑与聚四氟乙烯的质量比为1.5～4∶1，疏水性碳布起到集流体和支撑体的作用；所述的催化层(3)为涂覆到扩散层共混物(2)上的2-乙基蒽醌、Vulcan 72炭黑和聚四氟乙烯共混物(3)，Vulcan 72炭黑与聚四氟乙烯的质量比为1.5～4∶1，2-乙基蒽醌的质量相对于Vulcan 72炭黑和聚四氟乙烯总质量的比为10～40％。

2.按照权利要求1的2-乙基蒽醌改性气体扩散电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将一块碳布浸置在5％聚四氟乙烯乳液中5～10s，在80℃下烘干10～30min后称量，碳布增重5～10％，然后在马弗炉中360℃下煅烧3～5min，得到作为集流体和支撑体的疏水性碳布；

2)将Vulcan72炭黑在2800℃下高温石墨化处理2h得到石墨化Vulcan 72炭黑，将石墨化Vulcan 72炭黑溶解在异丙醇中，而后加入质量分数为60％的聚四氟乙烯乳液，石墨化炭黑与异丙醇的质量比为0.009～0.015∶1，石墨化炭黑与聚四氟乙烯乳液的质量比为0.9～2.4∶1，搅拌均匀后涂抹在疏水性碳布上，使单位面积碳布上涂敷的上述混合液的含碳黑量为0.0075～0.01g/cm²，80℃下干燥1～3h，在马弗炉中360℃下煅烧3～5min后，在0.7～2.1MPa室温下冷压30～120s，得到气体扩散层； 

3)将异丙醇和去离子水的混合溶液作为分散剂，异丙醇与去离子水的体积比为1∶4～6；将有机催化剂2-乙基蒽醌和Vulcan72炭黑溶解在异丙醇和去离子水的混合溶液中，而后加入质量分数为60％的聚四氟乙烯乳液，Vulcan72炭黑与异丙醇和去离子水的混合溶液的质量比为0.0072～0.0120∶1，Vulcan 72炭黑与聚四氟乙烯乳液的质量比为0.9～2.4∶1，2-乙基蒽醌的质量相对于Vulcan 72炭黑和聚四氟乙烯总质量的比为10～40％，搅拌均匀后涂抹在气体扩散层炭黑一侧之上，使单位面积碳布上涂敷的上述混合液的含碳量为0.0075～0.01g/cm²，110℃下干燥10～24h，使催化剂液化重结晶，在热压机上于0.7～2.1MPa、110℃下压制30～120s，再于0.7～2.1MPa、310℃下压制30～120s，使催化剂气化重结晶，得到气体扩散电极。