[发明专利]一种在质子交换膜上负载催化剂的方法

摘要

本发明涉及一种在质子交换膜上负载催化剂的方法。将Pt/C或PtRu/C催化剂、去离子水和异丙醇混合，加入不同含量Nafion溶液，形成的混合液A和混合液B，混合液B的Nafion含量高于混合液A；将一张质子交换膜置于中央留有通孔的两片模板中间，在加热设备上加热，温度控制在40～75℃；依次将混合液B和混合液A喷涂在膜的一侧，膜另一侧进行同样操作，形成CCM，CCM与碳纸等扩散层组合制成膜电极。本发明制备的膜电极，催化层具有良好孔率，单体质子交换膜电池电流密度-电压曲线显示其具有良好的电性能。

主权项

1.一种在质子交换膜上负载催化剂的方法，其特征是步骤如下：1)将Pt/C催化剂、去离子水和异丙醇混合，超声振荡15～30分钟使其分散均匀；加入Nafion溶液，继续超声振荡15～30分钟，形成混合液A；其中，溶液中干态Nafion的含量为Pt/C催化剂和干态Nafion的总含量的20％～30％；Nafion溶液与异丙醇的质量比为1∶3～1∶8；去离子水与异丙醇的质量比为0.4∶1～1.2∶1；2)按步骤1)配置混合液B，其中干态Nafion的含量高于第一份混合液，但应不超过35％；3)将一张质子交换膜置于中央留有通孔两片模板中间，固定；4)将3)中生成的带有质子交换膜的模板在加热设备上加热，温度控制在40～75℃；5)将混合液B移入喷枪或喷笔的容器内，在氮气或空气的推动下将混合液喷涂在步骤4)所述的膜的一侧，然后真空或空气中干燥；干燥后用同样条件在形成的催化层上喷涂混合液A，然后真空或空气中干燥；6)重复步骤1)～5)过程，在膜的另一侧制备催化层，形成CCM；7)将两片碳纸或碳布分别置于CCM的两侧，碳纸的边缘尺寸略大于3)模板通孔边缘尺寸1~2mm，用少量普通固体胶或密封胶固定，形成膜电极，然后进行电池组装。