[发明专利]一种质子交换膜燃料电池无杂质匀浆工艺

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池无杂质匀浆工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将催化剂与去离子水在行星式搅拌器中进行预混合，得到预混合溶液；

S2：向预混合溶液中加入离聚物溶液，快速搅拌，得到初步分散溶液；

S3：向初步分散溶液中加入溶剂，调节搅拌器参数，快速分散，得到分散溶液；

S4：测量分散溶液的粘度，若粘度过高，则添加溶剂进行搅拌调节粘度至剪切速率25s^-1时为100～2000mPa·s；

S5：调粘后，浆料中加入增韧剂，快速搅拌；

S6：搅拌后检测浆料粘度，若粘度过高，则添加溶剂进行调粘至剪切速率25s^-1时为100～2000mPa·s；

S7：调粘后，将行星式搅拌器内气压调节至负压，慢速搅拌，进行脱泡处理；

S8：脱泡完成后，行星式搅拌器内保持负压、慢搅状态保存浆料，即完成；

步骤S3中，所述的溶剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇中至少一种；快速分散过程中，引入行星式搅拌器进行分散。

2.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池无杂质匀浆工艺，其特征在于，步骤S1中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)所述的催化剂种类包括Pt/C、PtCo/C、PtNi/C和PtPd/C中的至少一种，Pt含量为10～60wt％；

(ii)催化剂与去离子水的比例为0.1～30％；

(iii)行星式搅拌器转速为100～1000rpm，自转/公转比为0.1～0.9，时间为5～200min。

3.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池无杂质匀浆工艺，其特征在于，步骤S2中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)所述的离聚物溶液为5～30wt％的全氟磺酸溶液；

(ii)离聚物溶液与去离子水的添加质量比为10～200％；

(iii)行星式搅拌器转速为500～3000rpm，自转/公转比为0.1～0.9，时间为5～300min。

4.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池无杂质匀浆工艺，其特征在于，步骤S3中，行星式搅拌器转速为500～5000rpm，自转/公转比为0.1～0.9，时间为5～500min。

5.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池无杂质匀浆工艺，其特征在于，步骤S4和步骤S6中，各自独立地包括以下条件中的任一项或多项：

(i)取部分分散溶液，采用粘度测量设备测量粘度，所述的粘度测量设备包括旋转粘度计和流变仪中至少一种；

(ii)所述的溶剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇中至少一种，添加溶剂质量与浆料质量比为0.01～5％。

6.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池无杂质匀浆工艺，其特征在于，步骤S5中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)所述的增韧剂包括N-甲基吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚乙二醇和聚乙烯醇中的至少一种，添加质量为浆料质量的0.01～5％；

(ii)搅拌器转速为500～3000rpm，自转/公转比为0.1～0.9，搅拌时间为5～300min。

7.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池无杂质匀浆工艺，其特征在于，步骤S7中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)行星式搅拌器内负压范围为-0.07～-0.1MPa；

(ii)慢速搅拌的转速为100-1000rpm，自转/公转比为0.1～0.9，时间为100～300min。

8.根据权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池无杂质匀浆工艺，其特征在于，步骤S8中，包括以下条件中的任一项或多项：

(i)行星式搅拌器内负压范围为-0.02～-0.05MPa；

(ii)搅拌器转速为100-1000rpm，自转/公转比为0.1～0.9。