[发明专利]一种保水质子交换膜燃料电池核心组件的制备方法

摘要

本发明涉及一种质子交换膜燃料电池核心组件的制备方法。一种保水质子交换膜燃料电池核心组件的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)制备修饰有无机氧化物纳米粒子的质子传导聚合物：a)先将重量浓度为1.2％－10％的质子传导聚合物溶液用NaOH调节pH值至6.5－7.5，然后转入到无水有机溶剂中，得溶液A，接着蒸馏此溶液得溶液B；b)按照无机氧化物与质子传导聚合物重量比0.01∶1－0.1∶1，将该无机氧化物的无机氧化物前驱体加入到步骤a)制备的溶液B中搅拌20～30分钟，制成无机氧化物前驱体溶液；c)修饰有无机氧化物纳米粒子的质子传导聚合物的制备；2)制备燃料电池核心组件。本发明制备的保水质子交换膜燃料电池核心组件具有良好的保水能力。

主权项

1.一种保水质子交换膜燃料电池核心组件的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1)、制备修饰有无机氧化物纳米粒子的质子传导聚合物：a)、先将重量浓度为1.2％-10％的质子传导聚合物溶液用NaOH调节pH值至6.5-7.5，然后转入到无水有机溶剂中，得溶液A，使得质子传导聚合物在溶液A中含量达到1-9wt.％，接着蒸馏此溶液4-6小时以去掉溶液中水分，得溶液B；b)、按照无机氧化物与质子传导聚合物重量比0.01∶1-0.1∶1，将该无机氧化物的无机氧化物前驱体加入到步骤a)制备的溶液B中搅拌20～30分钟，制成无机氧化物前驱体溶液；c)、修饰有无机氧化物纳米粒子的质子传导聚合物的制备：按照无机氧化物前驱体水解反应所需水量1-10倍的比例，将HCl含量为37wt.％、水含量为63wt％的浓HCl溶液加入到步骤b)制备的无机氧化物前驱体溶液中，充分搅拌混合，得到修饰有无机氧化物纳米粒子的质子传导聚合物；2)、制备燃料电池核心组件：步骤1)得到的修饰有无机氧化物纳米粒子的质子传导聚合物中加入催化剂混合，按修饰有无机氧化物纳米粒子的质子传导聚合物：催化剂重量比为1∶3-1∶1，在2,000-10,000转/分的速度下搅拌0.5-2小时制备成催化层浆料；将料浆首先丝网印刷、浇铸、涂布或喷涂在介质上，80-100℃加热去掉溶剂，在介质上形成催化剂层，得催化剂层介质；然后将质子交换膜置于两个催化剂层介质上的催化剂层之间，在125-180℃，0.1-1.5MPa热压0.5-3分钟将催化剂层介质上的催化剂层物料转印到质子交换膜上，形成保水质子交换膜燃料电池核心组件。