[发明专利]一种燃料电池膜电极CCM连续化涂布工艺

权利要求书

1.一种燃料电池膜电极CCM连续化涂布工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配制胶体形态分散液，所述分散液包括高分子聚合物、溶剂和致孔剂；

(2)配制催化剂浆料：将固体催化剂颗粒与所述胶体形态分散液混合、分散，得到催化剂浆料；催化剂浆料的分散方式为：无氧条件下，通过超声波辅助高速搅拌分散；所述搅拌分散在25℃恒温条件下进行，所述催化剂浆料的粘度为100-300cp；

(3)将所述催化剂浆料涂布在质子交换膜的一侧，烘干后形成担载于质子交换膜上的催化层一；

(4)将担载有催化层一的质子交换膜于盐酸溶液内浸泡1-10min，除去致孔剂，再浸泡于去离子水内清洗1-10min，然后进行干燥；

(5)在干燥后的催化层一上使用所述催化剂浆料进行二次连续化涂布，得到担载于催化层一上的催化层二，重复步骤(4)，干燥后得到单侧CCM；

(6)依次重复步骤(3)-(5)，在质子交换膜的另一侧涂布催化层一和催化层二，干燥后得到所述燃料电池膜电极CCM；催化层一干厚为1-10μm；催化层二干厚为1-10μm；

步骤(1)中，所述高分子聚合物为全氟磺酸树脂、磺化三氟苯乙烯树脂、磺化聚醚醚酮树脂以及磺化聚苯并咪唑树脂中一种或多种的组合；所述致孔剂为碳酸锂、氯化锂、碳酸氢铵、聚乙二醇、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种的组合；所述溶剂为醇类，所述醇类为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇以及正丁醇中的一种或多种的组合；

步骤(2)中，所述催化剂浆料包括质量百分比分别为1-30％的固体催化剂颗粒、5-20％的高分子聚合物、20-80％的溶剂以及0 .2-10％的致孔剂。

2.根据权利要求1所述的连续化涂布工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述胶体形态分散液的配置方式为：将所述高分子聚合物、溶剂和致孔剂混合，在10-120Hz的超声频率下超声分散10-15min，或在转速10000-20000RPM的磁力搅拌下搅拌10-15min，得到胶体形态分散液；所述胶体形态分散液的胶体粒径为20-120nm。

3.根据权利要求1所述的连续化涂布工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述固体催化剂颗粒为贵金属纳米催化剂或非贵金属纳米催化剂。

4.根据权利要求3所述的连续化涂布工艺，其特征在于：所述贵金属纳米催化剂为Pt碳、Pt黑中的一种或多种，其中，贵金属Pt的含量10-90wt％。

5.根据权利要求3所述的连续化涂布工艺，其特征在于：所述贵金属纳米催化剂为Pt黑、Pt合金中的一种或多种，其中，贵金属Pt的含量10-90wt％。

6.根据权利要求1所述的连续化涂布工艺，其特征在于：步骤(4)中，所述盐酸溶液的浓度为5-15wt％。

7.一种燃料电池膜电极CCM，其特征在于，所述膜电极CCM通过权利要求1-6任一所述的连续化涂布工艺制备。

8.一种权利要求7所述的膜电极CCM在燃料电池中的应用。