[发明专利]一种制备质子交换膜燃料电池双层催化层结构的方法

摘要

一种用于制备质子交换膜燃料电池双层催化层结构的方法，此双层催化层结构由催化层A和催化层B组成。此方法包括以下步骤：首先在质子交换膜上分散一层碳载铂催化剂作为催化层B，然后在催化层B上分散一层碳粉层，再将上述质子交换膜以催化层B所在面朝上的方式浸入含有铂前驱体和弱还原剂的溶液中，从而在碳粉层上生长形成铂纳米线，最后在铂纳米线上喷涂电解质树脂溶液，即制得催化层A。将该双层催化层与扩散层热压，可制成质子交换膜燃料电池的气体扩散电极。与采用传统结构的催化层结构的质子交换膜燃料电池相比，该双层催化层结构电池的输出性能得到较大提升。

主权项

一种用于制备质子交换膜燃料电池双层催化层结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将碳载铂催化剂和电解质树脂溶液加入到异丙醇中得到混合液A，超声处理使所述混合液A混合均匀，然后将所述混合液A分散到质子交换膜一侧表面上，干燥处理，在质子交换膜上形成催化层B；（2）将碳粉和电解质树脂溶液加入到异丙醇中得到混合液B，超声处理使所述混合液B混合均匀，然后将所述混合液B均匀分散到催化层B上，干燥处理，在催化层B上形成一层碳粉层；（3）将所述的具有催化层B和碳粉层的质子交换膜以催化层B所在面朝上的方式浸入到含有铂前驱体和弱还原剂的溶液中，在室温环境中静置48‑72小时，取出质子交换膜，用去离子水冲洗质子交换膜,直至不能检测出氯离子存在，然后进行干燥处理，得到生长有铂纳米线的碳粉层；（4）将电解质树脂溶液加入到异丙醇中，用超声处理得到溶液C，然后在所述的生长有铂纳米线的碳粉层表面喷涂一层所述的溶液C，再进行干燥处理，即完成催化层A的制作，从而制得质子交换膜燃料电池的双层催化层结构。