[发明专利]一种氢燃料电池及其制备方法

权利要求书

1.一种氢燃料电池，其特征在于，包括：

电池外壳（1），所述电池外壳（1）的上表面固定安装有提手（2），且电池外壳（1）的两侧外表面均固定安装有固定块（3），所述电池外壳（1）的外表面套设有保护套（4），所述固定块（3）和保护套（4）的内部均开设有螺纹槽（5），所述螺纹槽（5）的内部螺纹连接有螺纹销（6），所述螺纹销（6）贯穿于保护套（4）的内部，所述保护套（4）的两侧外表面靠近底部位置均固定安装有安装板（7），所述安装板（7）的内部开设有多个安装孔（8），所述电池外壳（1）的内部靠近两侧位置均设有隔板（9），所述隔板（9）的内侧对称分布有燃料极（10）和空气极（11），所述燃料极（10）和空气极（11）之间设有离子交换膜（12）。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池，其特征在于：所述螺纹销（6）通过螺纹槽（5）与固定块（3）和保护套（4）均活动连接，且螺纹槽（5）的表面涂有润滑油。

3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池，其特征在于：所述安装板（7）与保护套（4）之间的连接方式为焊性连接，且安装板（7）的表面设有安装垫片。

4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池，其特征在于：所述电池外壳（1）的外表面设有进气孔，且电池外壳（1）的内部设有催化剂。

5.一种如权利要求书1-4任一所述的氢燃料电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、氢气的制备：通入一定的化学剂量和液态水，将硼烷络合物与高放热硼氢化物混合后，在与液态水发生反应，使其产生氢气;

S2、催化剂的制备：制备碳载体、碳载体溶液和躯体溶液，将含有碳载体的溶液加入躯体溶液，边搅拌边通入氨气，然后间歇的加热，冷却得到反应物，加入相应的混合溶液，经过沉积、分离、洗涤、干燥和研磨得到纳米粒子粉末，对粉末进行热处理，最后进行保温和冷却得到催化剂;

S3、离子交换膜的制备：取聚偏二氯乙烯若干份，将其放入氢氧化钠溶液中进行改性，改性后的聚偏二氯乙烯材料放入苯乙烯乙醇溶液中浸泡，再将表面的苯乙烯乙醇溶液吸干，吸干后将聚合物膜展在玻璃板上进行延展，最后将膜放入三已胺的乙酸乙酯溶液中浸泡，浸泡后吸干得到离子交换膜;

S4、极板的制备：将电催化剂、析氢抑制剂、聚合物电解质以及分散剂按比例混合，得到催化剂层，将催化剂层在分散剂沸点温度下烘干得到燃料电池的极板;

S5、燃料电池的组装：将极板、催化剂和离子交换膜在燃料电池外壳内合理的安装;

S6、供氢：通过供氢系统向燃料电池供氢，使氢燃料电池发生电解水的逆反应。

6.根据权利要求5所述的一种氢燃料电池的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中改性的时间为3至4小时，浸泡时间为3至5小时，延展时间为1至3小时。

7.根据权利要求5所述的氢燃料电池制备方法，其特征在于：所述步骤S2中所述驱动溶液用恒压漏斗逐滴缓慢加入碳载体溶液。

8.根据权利要求5所述的氢燃料电池制备方法，其特征在于：所述步骤S4中析氢抑制剂未炭及其混合物，所述炭为活性炭、石墨炭。

9.根据权利要求5所述的氢燃料电池制备方法，其特征在于：所述步骤S5中极板均匀的分布在离子交换膜的两侧，所述极板分为燃料极和空气极。

10.根据权利要求5所述的氢燃料电池制备方法，其特征在于：所述步骤S6中，供氢系统包括氢气瓶、连接管和输气管，所述连接管和输气管均连接有压力表和控制阀，且输气管连接有气泵，气泵为吸气和抽气两用泵。