[发明专利]催化剂浆料、制备方法及燃料电池

权利要求书

1.一种催化剂浆料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供含全氟磺酸聚合物的第一溶液和催化剂，其中，所述全氟磺酸聚合物均匀分散在所述第一溶液中，且其分子链呈舒展状态，使得全氟磺酸聚合物的表面积增加；

将所述第一溶液和所述催化剂混合均匀并分散，得到所述催化剂浆料，其中，所述催化剂均匀分散在所述催化剂浆料中和所述全氟磺酸聚合物呈舒展状态的分子链中；

所述提供含全氟磺酸聚合物的第一溶液，包括：

提供含全氟磺酸聚合物的第二溶液和第二有机溶剂；

将所述第二溶液和所述第二有机溶剂在回流装置中加热混合均匀，得到所述第一溶液；

其中，所述第二溶液中所述全氟磺酸聚合物的质量百分含量的范围是5-30%；所述第二溶液是含全氟磺酸聚合物的水溶液或者是含全氟磺酸聚合物的醇溶液；所述全氟磺酸聚合物的当量重量的范围是700-1100g/mol；所述第二有机溶剂是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的至少一种；所述第二有机溶剂的质量含量为所述第一溶液的5-50%；

加热的温度范围是25-100℃，加热的时间范围是30-240min；混合方式为磁力搅拌；所述第一溶液的粘度范围是50-500毫帕斯卡·秒。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂是含铂的催化剂；所述催化剂中所述铂的质量百分含量范围是20-70%；所述催化剂包括碳载铂、碳载铂钯、碳载铂钌、碳载铂铱中的一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一溶液和所述催化剂混合均匀并分散，包括：

将所述第一溶液、所述催化剂以及第二溶剂混合均匀并分散；

其中，分散方式是超声分散；所述第二溶剂是极性溶剂；所述第二溶剂是水和第三有机溶剂的混合溶剂；所述第三有机溶剂是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的至少一种；

所述催化剂浆料的粘度范围是10-300毫帕斯卡·秒；

所述催化剂浆料的粘度范围是通过调整所述第三有机溶剂和所述水的比例而得到的。

4.一种催化剂浆料，其特征在于，所述催化剂浆料由权利要求1-3任一项所述的催化剂浆料制备方法制备而成。

5.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括催化层，所述催化层由如权利要求4所述的催化剂浆料涂布而形成。

6.一种燃料电池催化层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供含全氟磺酸聚合物的第一溶液和催化剂，其中，所述全氟磺酸聚合物均匀分散在所述第一溶液中，且其分子链呈舒展状态；

将所述第一溶液和所述催化剂混合均匀并分散，得到所述催化剂浆料，其中，所述催化剂均匀分散在所述催化剂浆料中和所述全氟磺酸聚合物呈舒展状态的分子链中；

所述提供含全氟磺酸聚合物的第一溶液，包括：

提供含全氟磺酸聚合物的第二溶液和第二有机溶剂；

将所述第二溶液和所述第二有机溶剂在回流装置中加热混合均匀，得到所述第一溶液；

其中，所述第二溶液中所述全氟磺酸聚合物的质量百分含量的范围是5-30%；所述第二溶液是含全氟磺酸聚合物的水溶液或者是含全氟磺酸聚合物的醇溶液；所述全氟磺酸聚合物的当量重量的范围是700-1100g/mol；所述第二有机溶剂是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的至少一种；所述第二有机溶剂的质量含量为所述第一溶液的5-50%；

加热的温度范围是25-100℃，加热的时间范围是30-240min；混合方式为磁力搅拌；所述第一溶液的粘度范围是50-500毫帕斯卡·秒；

利用所述催化剂浆料进行涂布，形成催化层。