[发明专利]一种质子交换膜燃料电池催化层及其制备方法在审
| 申请号： | 201911051563.2 | 申请日： | 2019-10-31 |
| 公开（公告）号： | CN110661005A | 公开（公告）日： | 2020-01-07 |
| 发明（设计）人： | 郑法;董辉;刘清;谢春元;张佳颖 | 申请（专利权）人： | 宇石能源(南通)有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/86 | 分类号： | H01M4/86;H01M4/92;H01M4/88;H01M8/1004 |
| 代理公司： | 32252 南京钟山专利代理有限公司 | 代理人： | 刘林峰 |
| 地址： | 226000 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 催化层 混合层 粘结剂 催化剂 质子交换膜燃料电池 六氟丙烯共聚物 反应催化性能 聚偏氟乙烯 第三层 第一层 离聚物 三层 制备 | ||
1.一种质子交换膜燃料电池催化层，其特征在于，所述催化层为三层，第一层催化层为Pt/C催化剂与聚偏氟乙烯六氟丙烯共聚物粘结剂混合层，第二层催化层为Pt/CNTs催化剂与Nafion粘结剂混合层，第三层催化层为Pt/C催化剂与PBI离聚物粘结剂混合层。
2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池催化层，其特征在于：所述Pt/C催化剂与聚偏氟乙烯六氟丙烯共聚物粘结剂的质量比为（30-50）：1。
3.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池催化层，其特征在于：所述Pt/CNTs催化剂与Nafion粘结剂混合层的质量比为（40-45）：1。
4.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池催化层，其特征在于：所述Pt/C催化剂与PBI离聚物粘结剂的质量比为（3-5）：1。
5.一种质子交换膜燃料电池催化层制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：按上述质量比取Pt/C催化剂与聚偏氟乙烯六氟丙烯共聚物粘结剂加入至异丙醇混合后并超声10-20min，制成浆料，然后将浆料喷涂于PTFE基底上，喷涂完成后在50-60℃下干燥30-40min，完成第一层催化层的制备；
步骤2：按上述质量比取Pt/CNTs催化剂与Nafion粘结剂加入至异丙醇混合后并超声8-10min，制成浆料，然后将浆料喷涂于第一层催化层上，喷涂完成后在50-60℃下干燥30-40min，完成第二层催化层的制备；
步骤3：按上述质量比取Pt/C催化剂与PBI离聚物粘结剂粘结剂加入至异丙醇混合后并超声10-15min，制成浆料，然后将浆料喷涂于第二层催化层上，喷涂完成后在50-60℃下干燥30-40min，完成第三层催化层的制备；
步骤4：将步骤3所得的催化层置于高温下烧结后，冷却至室温，完成制备；
步骤5：将制备好的覆盖有PTFE基板的催化层放置于质子交换膜一侧，130-145℃热压10-15min，最后剥离PTFE基板。
6.根据权利要求5所述的一种质子交换膜燃料电池催化层制备方法，其特征在于：所述步骤4中烧结温度为250-320℃，烧结时间为2-3h。
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