[发明专利]含有碳纳米管的耗氧电极及其制造方法

权利要求书

1.制造用于还原氧的气体扩散电极的方法，其中该气体扩散电极具有至少一个片状导电性载体元件和施加于该载体元件的气体扩散层以及电催化剂，特征在于气体扩散层由碳纳米管和氟聚合物的混合物形成，并且碳纳米管和氟聚合物的混合物以粉末形式施加于载体元件并被压紧，其中该碳纳米管形成电催化剂并且该碳纳米管基本不含氮成分，

其中碳纳米管以聚集体的形式使用，其中聚集体颗粒的至少95体积%具有30 μm至5000μm的外径。

2.根据权利要求1所要求的方法，特征在于碳纳米管以聚集体的形式使用，其中聚集体颗粒的至少95体积%具有50 μm至3000 μm的外径。

3.根据权利要求1至2任一项所要求的方法，特征在于聚集体形式的氟聚合物具有100μm至1 mm的平均粒度d50。

4.根据权利要求1至2任一项所要求的方法，特征在于碳纳米管和氟聚合物的混合物由干混制造。

5.根据权利要求4所要求的方法，特征在于干混在第一阶段中进行，以获得均相预混物，其中混合物料的温度最高25℃。

6.根据权利要求4所要求的方法，特征在于在由第一阶段获得均相预混物之后，在第二阶段中使用混合工具进行干混，其中混合温度大于30℃。

7.根据权利要求1至2任一项所要求的方法，特征在于利用辊在辊压装置中进行压紧。

8.根据权利要求1至2任一项所要求的方法，特征在于在恒定的制造空间环境温度下进行辊压。

9.根据权利要求1至2任一项所要求的方法，特征在于碳纳米管和氟聚合物的混合物含有1至70 wt%的PTFE和99至30 wt%的碳纳米管。

10.根据权利要求1至2任一项所要求的方法，特征在于导电性载体元件为网格、无纺布、泡沫、纺织织物或编织物。

11.根据权利要求1至2任一项所要求的方法，特征在于导电性载体元件为无纺布、泡沫、纺织织物、编织物或金属网。

12.根据权利要求1至2任一项所要求的方法，特征在于载体元件由碳纤维，镍，银或涂布有贵金属的镍构成。

13.用于氧还原的气体扩散电极，其中该气体扩散电极具有至少一个片状导电性载体元件和施加于载体元件上的气体扩散层以及电催化剂，特征在于气体扩散层由碳纳米管和PTFE的混合物构成，其中碳纳米管和氟聚合物以粉末形式施加于载体元件并被压紧，且其中碳纳米管形成电催化剂，

其中碳纳米管以聚集体的形式使用，其中聚集体颗粒的至少95体积%具有30 μm至5000μm的外径。

14.根据权利要求13所要求的气体扩散电极，特征在于该电极根据权利要求1至12任一项所要求的方法制造。

15.根据权利要求13或14所要求的气体扩散电极，特征在于碳纳米管和氟聚合物的混合物含有1至70 wt%的PTFE和99至30 wt%的碳纳米管。

16.根据权利要求13或14所要求的气体扩散电极，特征在于该电极具有0.1至3 mm的厚度。

17.根据权利要求13或14所要求的气体扩散电极，特征在于气体扩散层施加在载体元件表面的一侧或两侧。

18.根据权利要求13或14所要求的气体扩散电极，特征在于碳纳米管具有低于1 wt%的用于制造碳纳米管的催化剂的催化剂残留物含量。