[发明专利]一种阴离子交换膜电解池膜电极制备与组装方法在审
申请号: | 202111079889.3 | 申请日: | 2021-09-15 |
公开(公告)号: | CN113871628A | 公开(公告)日: | 2021-12-31 |
发明(设计)人: | 杨小涛;卫海桥;刘昌文;唐英伦;赵军;李文甲 | 申请(专利权)人: | 天津大学 |
主分类号: | H01M4/86 | 分类号: | H01M4/86 |
代理公司: | 天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201 | 代理人: | 程毓英 |
地址: | 300072*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 阴离子 交换 电解池 电极 制备 组装 方法 | ||
1.一种阴离子交换膜电解池膜电极制备与组装方法,包括下列步骤:
S1、制备阳极催化剂层浆料。
S2、制备阴极催化剂层浆料;
S3、将材质为泡沫镍的阳极气体扩散层放置在70℃-85℃的恒温加热台上,并使用带气泵的喷笔将S1所述阳极催化剂层浆料喷涂在阳极气体扩散层的表面,之后干燥;
S4、将材质为泡沫镍的阴极气体扩散层放置在70℃-85℃的恒温加热台上,并使用带气泵的喷笔将S2所述阴极催化剂层浆料喷涂在阴极气体扩散层的表面,之后干燥;
S5、将步骤S3和S4干燥后的阳极和阴极气体扩散层放置氢氧化钾溶液中浸泡充分,之后干燥并保存;
S6、分别将步骤S5干燥后的阳极和阴极气体扩散层裁剪并压平;
S7、将所用阴离子交换膜提前浸泡在氢氧化钾溶液中活化处理;
S8、将步骤S7预处理好的阴离子交换膜裁剪后清洗干净;
S9、密封圈使用聚四氟乙烯材料,厚度与阳极或阴极气体扩散层厚度一致,边缘开设螺栓孔,中间开孔;
S10、将步骤S8预处理好的阴离子交换膜平铺在一片密封圈中间,并在阴离子交换膜的外围涂粘结物,之后在上面覆盖另一片密封圈,保证密封圈中间孔部分完全被阴离子交换膜隔开,制成阴离子交换膜组件;
S11、依次在阴极流场侧部件放置阴极气体扩散层,使得阴极催化剂层朝上、所制阴离子交换膜组件、阳极气体扩散层,使得阳极催化剂层朝下,再加上阳极流场侧部件,施加拧紧力矩,完成电解池组装。
2.根据权利要求1所述的阴离子交换膜电解池膜电极制备与组装方法,其特征在于,S1中,将铁酸镍阳极催化剂、5%Alkymer溶液以及异丙醇按照100mg:0.2ml:2ml的比例混合于水中,得到阳极催化剂层浆料。
3.根据权利要求1所述的阴离子交换膜电解池膜电极制备与组装方法,其特征在于,S2中,将铁酸镍阴极催化剂、5%Alkymer溶液以及异丙醇按照100mg:0.2ml:2ml的比例混合于水中,得到阴极催化剂层浆料。
4.根据权利要求1所述的阴离子交换膜电解池膜电极制备与组装方法,其特征在于,S5中,将步骤S3和S4干燥后的阳极和阴极气体扩散层放置在60℃的1mol/L氢氧化钾溶液中浸泡24h,之后干燥并保存。
5.根据权利要求1所述的阴离子交换膜电解池膜电极制备与组装方法,其特征在于,S7中,将所用阴离子交换膜提前浸泡在1mol/L氢氧化钾溶液中活化处理24h以上。
6.根据权利要求1所述的阴离子交换膜电解池膜电极制备与组装方法,其特征在于,阳极催化剂层浆料和阴极催化剂层浆料的喷涂载量分别为1-4mg/cm2。
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