[发明专利]一种增强高温膜燃料电池性能稳定性的方法

摘要

本发明提供了一种增强高温膜燃料电池性能稳定性的方法，包括以下步骤：第一步，制备高温膜燃料电池用膜电极；第二步，将制备成功的高温膜燃料电池与两块面积5cm2的曲迂流道的石墨流场板通过密气垫封，组装成单电池装置；第三步，将单电池装入燃料电池性能测试系统中进行进行700小时的放电稳定性测试；其特征在于燃料电池的电极结构制备过程中催化剂层掺入一定量的氧化锆粉末，可与电池运行过程中渗出的磷酸结合，生成磷酸锆或磷酸氢锆化合物，减少电池运行过程是磷酸的损失，本发明所述增强高温膜燃料电池性能稳定性的方法简单，掺入氧化锆粉末后气体扩散电极催化层具有更好的运行稳定性，可为高温膜燃料电池的运行稳定性的提升提供一个新的方法。

主权项

1.一种增强高温膜燃料电池性能稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：制备高温膜燃料电池用膜电极；第二步：将制备成功的高温膜燃料电池与两块面积5cm2的曲迂流道的石墨流场板通过密气垫封，组装成单电池装置；第三步：将单电池装入燃料电池性能测试系统中进行进行700小时的放电稳定性测试；所述高温燃料电池用膜电极的制备方法，包括以下步骤：步骤1：催化剂浆液制备所采用催化剂浆料的原料包括铂金碳粉末、氧化锆粉末以及聚四氟乙烯，将上述配置好的催化剂原料分散在异丙醇溶液中，并通过2个小时的超声波处理混合均匀；步骤2：气体扩散电极结构的制备将步骤1制备好的催化剂浆料喷涂、刮涂或其他方法直接沉积到气体扩散背层上，沉积完成后电极所负载的铂含量不小于1.0mg/cm2，再经过干燥处理即形成催化层和气体扩散电极整体；步骤3：气体扩散电极的后处理将步骤2所制备的气体扩散电极在有惰性气体保护的条件下，放入200℃‑340℃的真空炉中烧结30‑40分钟，使气体扩散背层和催化层中的高分子聚合物进一步在整个电极中形成网络状结构，从而得到最终气体扩散电极；步骤4：膜电极组装将制备好的两片相同的气体扩散电极置于高温电解质膜两侧，放入膜电极热压模具中，将改模具放入热压机中于120℃‑140℃下热压2‑6分钟得到高温燃料电池用膜电极，其中两片气体扩散电极的催化层分别与高温电解质膜的两个面紧密贴接。