[发明专利]一种氢燃料电池膜电极的制备方法

权利要求书

1.一种氢燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于：所述的氢燃料电池膜电极的制备方法包括以下步骤：

第一步，质子交换膜固定，将质子交换膜通过定位装置进行固定，使质子交换膜表面平整并与水平面呈0°—90°夹角，然后将固定后的质子交换膜在20℃—80℃恒温环境中，并在惰性气体保护氛围下静置存放；

第二步，制备催化剂，在20℃—60℃恒温环境中，首先将催化剂、石墨烯、分散剂分别匀速添加到质子交换膜树脂中，并混合均匀，制备得到混合浆液，然后将造孔剂添加到混合浆液中混合均匀，制备得到催化剂浆液，并对催化剂浆液在保持搅拌状态下恒温保存备用；

第三步，浆液喷淋，将第二步制备的浆液通过增压泵增压，然后在在50℃—150℃恒温环境中，并在惰性气体保护氛围下通过雾化喷嘴均匀喷淋到处于固定状态的质子交换膜各表面依次进行喷涂，其中在进行喷涂作业中，对质子交换膜表面进行逐层喷涂，并使催化剂浆液在质子交换膜表面沉积厚度为0.1—1毫米，且每层喷涂厚度为0.01—0.05毫米，相邻两层喷涂时间间隔为3—30秒，完成喷涂作业后，在30℃—100℃恒温环境中，并在惰性气体保护氛围下静置保温10—120分钟，然后自然冷却至常温，即可得到成品氢燃料电池膜电极。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于：所述第一步中，在对质子交换膜进行定位时，水平方向上相邻的两个质子交换膜之间间距不小于10厘米，竖直方向上相邻的两个质子交换膜之间间距为质子交换膜最大宽度的1.1—2倍。

3.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于：所述第二步中，所述的催化剂为Pt-Ru、Pt-Sn、Pt-WO3、Pt-Mo中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于：所述第二步中，所述的分散剂为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇中的任意一种与石墨烯分散剂以任意比例混合。

5.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于：所述质子交换膜树脂为离子交换树脂。

6.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于：所述造孔剂为氯化钠、氯化钾、碳酸氢铵及草酸铵中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于：所述第二步中，催化剂、石墨烯、分散剂总量为质子交换膜树脂总量的20%—50%，催化剂、石墨烯、分散剂之间混合比例为1：1—5：1.3—10。

8.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于：所述第二步中，造孔剂与混合浆液间的比例为1：3—10。

9.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池膜电极的制备方法，其特征在于：所述第三步中在喷涂作业时，催化剂浆液雾化后的液滴直径5—20微米。