[发明专利]一种燃料电池催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、制备催化剂载体干粉：将碳粉、碳纳米管或碳粉与碳纳米管的任意比例的混合物400～600克，用干粉混料机混合均匀得到催化剂载体干粉；

B、制备带有胶粘层的四合一离型基膜：在离型基膜(1)的两个侧面分别涂覆一层硅油离型层(2)，然后在其中一个硅油离型层(2)表面再涂覆一层胶粘层(3)；

C、喷粉：利用精密静电喷粉机将步骤A中制备的催化剂载体干粉喷在步骤B中制备的离型膜带有胶粘层(3)的一侧，形成一层厚度为0.1～2μm均匀分布的催化剂载体层(4)，喷粉压力为5-8bar；

D、真空磁控溅射贵金属催化剂：在0.5～2Pa的压力下，通过真空磁控溅射技术将贵金属催化剂溅射到催化剂载体层(4)上，溅射层厚度为1～7nm，得到溅射有贵金属催化剂的载体膜；

E、分离载体膜：利用剥离机将步骤D中得到的溅射有贵金属催化剂的载体膜从离型基膜(1)上剥离；收卷后切片，得到切片面积小于或等于2---4平方厘米的载体膜切片；将该载有催化剂的载体膜切片放在清洗剂中进行超声清洗，清洗掉膜表面的胶粘层(3)，清洗完成后在120℃下进行真空干燥；

F、粉碎：使用微粉磨将步骤E中得到的载体膜切片粉碎成直径0.1-3μm的颗粒；

G、将步骤F中粉碎后的颗粒放入炭化炉，在氩气或氮气的保护下，于600℃～1300℃下碳化30～120分钟得到燃料电池催化剂。

2.根据权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，所述的碳纳米管管径在7～15nm，重金属含量在3ppm以下；碳粉粒径在10---100nm。

3.根据权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，所述的离型基膜(1)的制作材料选自PET、PVC、PC、PEN、PA和PI中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，所述的胶粘层(3)的制作材料选自丙烯酸类、聚氨酯类和硅胶类中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，所述离型基膜(1)的厚度为10～250μm；所述硅油离型层(2)的厚度为1～5μm；所述胶粘层(3)的厚度为2～10μm。

6.根据权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，步骤D中所述的贵金属催化剂为铂或铂钌。

7.根据权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，步骤D中所述的真空磁控溅射技术为直流磁控溅射技术或者中频磁控溅射技术。

8.根据权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，步骤D中溅射功率为5～20W/cm²，溅射工作气体为氩气，气体流量每分钟15-20毫升。

9.根据权利要求1所述的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，步骤E中所述的清洗剂为丁酮或乙酸乙酯。