[发明专利]一种气体扩散电极及其制备方法

权利要求书

1.一种气体扩散电极，其特征在于：其包括催化层、过渡层、集流导电体和防水透气层；

其中催化层由载体材料和活性组分构成；过渡层是由粘结剂和多孔颗粒粘结压合制成，其中多孔颗粒是具有高比表面的导电颗粒，粘结剂是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或者氟化乙烯丙烯共聚物；集流导电体是铜、铝、镍、银、不锈钢、合金、或碳布、碳纸和碳毡形式的碳导体；防水透气层是一种多孔的疏水透气膜，其材质为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或者氟化乙烯丙烯共聚物。

2.根据权利要求1所述的气体扩散电极，其特征在于：所述多孔颗粒是各种类型的炭黑的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的气体扩散电极，其特征在于：所述载体材料为乙炔黑、活性炭和/或炭黑；所述活性组分由氧化物、贵金属、稀有金属化合物以及金属有机物中的一种或者几种的混合物构成，活性组分的重量百分比为30-70％。

4.根据权利要求3所述的气体扩散电极，其特征在于：所述集流导电体的形态为金属泡沫、金属网、或金属筛，或表面镀有良导体的金属泡沫、金属网、金属筛。

5.根据权利要求4所述的气体扩散电极，其特征在于：所述催化层的厚度为0.005-0.5mm，所述防水透气层的厚度为0.05-2mm，防水透气层与过渡层通过粘合剂在30-400℃下热压成0.5mm厚的气体扩散电极。

6.根据权利要求5所述的气体扩散电极，其特征在于：所述防水透气层为多孔疏水膜，多孔疏水膜的孔径为1-20μm，孔率为5-80％。

7.根据权利要求6所述的气体扩散电极，其特征在于：多孔疏水膜的孔径为3-10μm，孔率20-40％。

8.根据权利要求1所述的气体扩散电极，其特征在于：所述粘合剂是由多种含有疏水性的高分子材料经过搅拌混合而成的，其成分为聚四氟乙烯乳液50-80％，丙烯酸乳液10-30％，5-10％消泡剂，5-10％硅溶胶。

9.一种根据权利要求1所述的气体扩散电极的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)将尺寸一定、厚度为0.1-2mm的集流导电体与厚度为0.5-3mm的过渡层冷压；

(2)在过渡层的一面喷涂厚度为0.005-0.5mm的催化层浆料，经10-100℃烘干并在20-80℃热压；

(3)将步骤(2)的过渡层的另一面与厚度为0.05-0.5mm的防水透气层冷压成0.5-2mm厚的电极片，并且在30-400℃下热压成气体扩散电极。

10.一种根据权利要求1所述的气体扩散电极的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(I)在一定尺寸，厚度为0.5-3mm的过渡层的一面喷涂催化层浆料，厚度为0.005-0.5mm，经10-100℃烘干；

(II)将上述烘干后的片体与厚度为0.1-2mm的集流导电体和/或过渡层在20-80℃下热压；

(III)将步骤(II)处理后的过渡层的另一面喷涂粘合剂，并与厚度为0.05-0.5mm的防水透气层冷压成0.5-2mm厚的电极片，并且在30-400℃下热压成气体扩散电极。