[发明专利]一种水电解CCM制备方法

权利要求书

1.一种水电解CCM制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

(1)浆料配制：分别配置阳极催化剂浆料、阴极催化剂浆料和全氟磺酸树脂铸膜液；

(2)将基底膜作为支撑体，采用第一涂布工艺将阴极催化剂浆料涂布在基底膜上，干燥后形成凝胶态催化剂层1，所述凝胶态催化剂层1中的凝胶态的溶剂含量为20-39.99wt％；

(3)采用第二涂布工艺将铸膜液涂布在催化剂层1表面，干燥后形成凝胶态层2，所述凝胶态层2中溶剂含量为1-19.99wt％；

(4)采用第三涂布工艺将阳极催化剂浆料涂布在凝胶态层2表面，经过干燥后形成凝胶态催化剂层3，所述凝胶态催化剂层3中溶剂含量为40-60wt％；

(5)将制备的具有凝胶态催化剂层1、凝胶态层2和凝胶态催化剂层3的复合结构经过辊压处理，然后再次干燥去除溶剂，得到CCM。

2.根据权利要求1所述的一种水电解CCM制备方法，其特征在于：步骤(1)的浆料配制方法如下：

阴极催化剂浆料：将阴极催化剂、全氟磺酸树脂溶液加入醇类溶剂中，室温超声搅拌5-10小时后得到阴极催化剂浆料；

阳极催化剂浆料：将阳极催化剂和全氟磺酸树脂溶液加入醇类溶剂中，室温超声搅拌5-10小时后得到阳极催化剂浆料；

铸膜液：将全氟磺酸树脂溶解在醇和水的混合溶剂中，得到全氟磺酸树脂铸膜液；

其中，所用的全氟磺酸树脂溶液的浓度均为5-15wt.％，阳极催化剂/阴极催化剂和全氟磺酸树脂溶液的质量比为1∶5-15；醇类溶剂均为乙醇、正丙醇、异丙醇、甲醇、正丁醇的一种或多种的组合；所述铸膜液的质量浓度为10-30％，醇和水的体积比为1∶0.1-1。

3.根据权利要求1所述一种水电解CCM制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述阴极催化剂为纳米级铂基催化剂，所述纳米级铂基催化剂为Pt/C、Pt黑、Pt纳米粉末中的一种或多种的混合物，所述阳极催化剂为纳米级铱基催化剂；所述纳米级铱基催化剂包括铱/C、铱黑、铱纳米粉末中的一种或多种的混合物，其中，铂含量和铱含量均为10-100wt.％。

4.根据权利要求1所述的一种水电解CCM制备方法，其特征在于：步骤(2)中，基底膜为聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯膜或聚丙烯膜中的任意一种，所述基底膜的厚度为5-80μm；所述第一涂布工艺为：涂布速度1-10m/min、涂布湿厚50-150μm、供料压力0.01-0.05bar、干燥温度40-60℃。

5.根据权利要求1所述的一种水电解CCM制备方法，其特征在于：步骤(3)中，第二涂布工艺为：涂布速度1-10m/min、涂布湿厚400-800μm、供料压力0.1-0.4bar、干燥温度60-100℃。

6.根据权利要求1所述的一种水电解CCM制备方法，其特征在于：步骤(4)中，第三涂布工艺为：涂布速度1-10m/min、涂布湿厚200-400μm、供料压力0.05-0.1bar、干燥温度50-80℃。

7.根据权利要求1所述的一种水电解CCM制备方法，其特征在于：步骤(5)中，辊压处理的压力为2-8MPa，干燥温度为80-100℃。

8.根据权利要求1所述的一种水电解CCM制备方法，其特征在于：制备的CCM中阴极催化剂活性组分担量为0.3-1.2mg/cm²，阳极催化剂活性组分担量为0.5-1.5mg/cm²。

9.一种权利要求1-8任一所述的制备方法所制备的水电解CCM。

10.一种权利要求9所述的水电解CCM在水电解池中的应用。