[发明专利]一种膜电极的制备工艺和装置

权利要求书

1.一种膜电极的制备工艺，其特征在于，包括，

单侧催化剂层的制备步骤：

将聚合物膜没入催化剂溶液中，再提拉出催化剂溶液，在聚合物膜的一侧形成第一催化剂薄膜，对第一催化剂薄膜进行加热滚压，得到单侧涂布催化剂层的聚合物膜；

双侧催化剂层的制备步骤：

将聚合物膜没入催化剂溶液中，再提拉出催化剂溶液，在聚合物膜的另一侧形成第二催化剂薄膜，对第二催化剂薄膜进行加热滚压，得到膜电极。

2.根据权利要求1所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，还包括：交替重复多次进行所述单侧催化剂层的制备步骤和双侧催化剂层的制备步骤；或者，

先重复多次进行所述单侧催化剂层的制备步骤，后重复多次进行所述双侧催化剂层的制备步骤。

3.根据权利要求1所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，在所述单侧催化剂层的制备步骤和/或所述双侧催化剂层的制备步骤中，

在提拉过程中，提拉速度为0.1mm/s-10cm/s；和/或，

所述催化剂溶液的浓度为0.1mol/l-20mol/l。

4.根据权利要求2所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，在所述单侧催化剂层的制备步骤和/或所述双侧催化剂层的制备步骤中，

在提拉过程中，提拉速度为0.1mm/s-10cm/s；和/或，

所述催化剂溶液的浓度为0.1mol/l-20mol/l。

5.根据权利要求1-4任一所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，在所述单侧催化剂层的制备步骤和/或所述双侧催化剂层的制备步骤中，在加热滚压过程的压力为0.1KPa-1MPa，温度为80℃-400℃。

6.根据权利要求1-4任一所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，还包括对催化剂溶液进行搅拌的步骤。

7.根据权利要求5所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，还包括对催化剂溶液进行搅拌的步骤。

8.根据权利要求1-4或7中任一所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，所述聚合物膜为质子交换膜、阴离子交换膜、双极膜中的至少一种。

9.根据权利要求5所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，所述聚合物膜为质子交换膜、阴离子交换膜、双极膜中的至少一种。

10.根据权利要求6所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，所述聚合物膜为质子交换膜、阴离子交换膜、双极膜中的至少一种。

11.根据权利要求8所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，所述质子交换膜为全氟磺酸膜膜、部分氟化磺酸膜、非氟磺酸膜、磺化聚醚醚酮膜、磺化聚苯乙烯膜中的至少一种；所述阴离子交换膜为季铵化聚苯醚膜、季铵化聚苯乙烯膜中的至少一种；所述双极膜为聚乙烯亚胺与聚丙烯酸钠膜、苯乙烯季铵与聚丙烯酸钠膜、聚乙烯亚胺与苯乙烯磺酸膜中的至少一种。

12.根据权利要求9或10所述的膜电极的制备工艺，其特征在于，所述质子交换膜为全氟磺酸膜膜、部分氟化磺酸膜、非氟磺酸膜、磺化聚醚醚酮膜、磺化聚苯乙烯膜中的至少一种；所述阴离子交换膜为季铵化聚苯醚膜、季铵化聚苯乙烯膜中的至少一种；所述双极膜为聚乙烯亚胺与聚丙烯酸钠膜、苯乙烯季铵与聚丙烯酸钠膜、聚乙烯亚胺与苯乙烯磺酸膜中的至少一种。

13.一种膜电极的制造装置，其特征在于，包括容器、输送辊和热压辊，所述输送辊和热压辊均具有至少两个；

容器，用于容置催化剂溶液；

输送辊， 至少部分位于容器内且与催化剂溶液接触，将聚合物膜交替卷绕于输送辊和热压辊上，所述输送辊带动卷绕于其外表面的聚合物膜没入催化剂溶液中；

热压辊，位于催化剂溶液的上方，带动卷绕于其外表面的聚合物膜提拉出催化剂溶液并加热滚压聚合物膜。