[发明专利]一种质子交换膜燃料电池膜电极及其制备方法

摘要

本发明公开了一种质子交换膜燃料电池膜电极，它是由阴极电极、质子交换膜和阳极电极依次叠加，热压制成的；阴极电极由气体扩散层和阴极催化剂负载在气体扩散层上形成的阴极催化剂层组成，阳极电极由气体扩散层和阳极催化剂负载在气体扩散层上形成的阳极催化剂层组成；气体扩散层是由以下制备方法制得：碳纸或炭布用PTFE乳液浸泡，烘干；碳粉：水：醇：PTFE乳液混合，超声波分散制成混合物，将制得的上述混合物负载到前述处理过的碳纸或炭布上形成微孔层，得到气体扩散层。本发明制得的膜电极由Pt/C或Pt/石墨烯催化剂构成网络承担电子与水传递任务；通过PTFE改善催化剂层反应气体传递能力，提高了Pt的利用率。制作的电极，电池性能好，使用寿命久。

主权项

一种质子交换膜燃料电池膜电极，其特征在于：它是由阴极电极、质子交换膜和阳极电极依次叠加，热压制成的；所述的阴极电极是由气体扩散层和阴极催化剂负载在气体扩散层上形成的阴极催化剂层组成的，所述的阳极电极是由气体扩散层和阳极催化剂负载在气体扩散层上形成的阳极催化剂层组成的；所述的气体扩散层是由以下制备方法制得的：碳纸或炭布用5～10％PTFE乳液浸泡，在330～370℃烘干；碳粉：水：醇：5～10％PTFE乳液按质量比1：5：20：0.33～1混合，超声波分散制成混合物，将制得的上述混合物负载到处理过的碳纸或炭布上形成负载量为2～5mg/cm²的微孔层，自然干燥后在330～370℃干燥20～60分钟制得气体扩散层；所述的阴极催化剂层是由以下制备方法制得的：将阴极催化剂混合物负载在气体扩散层上得到阴极催化剂层，阴极催化剂负载量2～6mg/cm²，阴极催化剂层的厚度为10～200微米；所述的阳极催化剂层是由以下制备方法制得：将阳极催化剂混合物负载在气体扩散层上得到阳极催化剂层，阳极催化剂负载量2～6mg/cm²，阳极催化剂层的厚度为10～200微米。