[发明专利]一种质子交换膜燃料电池和膜电极的制备方法及其制备装置

摘要

本发明提供了一种微细管状结构的质子交换膜燃料电池和膜电极的制备方法及其制备装置。用质子交换膜树脂溶液制备管状质子交换膜材料；配备阴、阳极催化剂浆料；使用阳极、阴极催化剂浆料，分别在贴有PTFE膜的加热管外表面和平板表面制备阳极和阴极催化层；将管状质子交换膜套在上述加热管外表面；平板折卷在加热管的外表面；整体装配进入管式压力装置；在一定温度和压力下，热压得到微细管状质子交换膜燃料电池膜电极；裁剪后装配入燃料电池夹具中得到管状质子交换膜燃料电池。该具有微细管结构的质子交换膜燃料电池工作时，反应的燃料气(氢气)和氧化剂(空气或氧气)分别进入到管内通道和管外壁，并与催化剂接触，发生电化学反应而产生电能。

主权项

1.一种微细管状质子交换膜燃料电池的制备方法，其特征在于，包括步骤：1)、使用质子交换膜树脂溶液，应用模板法制备管状质子交换膜；2)、分别配备阴极催化剂浆料、阳极催化剂浆料；3)、使用阳极催化剂浆料，在贴有PTFE膜的加热管外表面制备阳极催化层，使用阴极催化剂浆料，在贴有PTFE膜的平板表面制备阴极催化层；4)、将管状质子交换膜套在制备有阳极催化层的加热管外表面；5)、将制备有阴极催化层的平板折卷在步骤4)后管状质子交换膜的外表面；6)、将步骤5卷有平板的加热管装配至管式压力装置中；7)、将包含有电加热棒和热电偶的温度控制系统装配入加热管中空部分，并通过控制管式压力装置的螺钉扭矩来控制压力，控制温度在100℃～150℃之间，压力在0.05～0.1MPa之间，热压得到微细管状质子交换膜燃料电池膜电极；8)、将管状膜电极裁剪成所需尺寸，装配入燃料电池夹具中得到管状质子交换膜燃料电池或电池堆。