[发明专利]一种孔隙结构可调的膜电极及其制备方法在审
申请号: | 201811640836.2 | 申请日: | 2018-12-29 |
公开(公告)号: | CN109713321A | 公开(公告)日: | 2019-05-03 |
发明(设计)人: | 章俊良;程晓静;闫晓晖;沈水云;夏国锋;殷洁炜;王超;朱凤鹃 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | H01M4/86 | 分类号: | H01M4/86;H01M8/1004;H01M4/88 |
代理公司: | 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 | 代理人: | 庄文莉 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | 本发明公开了一种孔隙结构可调的膜电极及其制备方法,所述膜电极包括:阳极催化层和多孔的阴极催化层置于质子交换膜上;所述阳极催化层由阳极催化剂浆料制成,阴极催化层由阴极催化剂浆料制成。所述阴极催化层和阳极催化层均包括催化剂和离子树脂组成的固相成分,和形状不规则的孔隙结构;所述孔隙结构包括:固相成分团聚堆积形成的原生孔隙和造孔剂去除后留下的次生孔隙。本发明针对质子交换膜燃料电池阴极氧气传质困难的问题,使用纳米氧化物在阴极催化层中造孔,大幅增加了阴极催化层的孔隙率,同时改变了催化层内部的孔径分布,明显降低了阴极催化层内的气体扩散阻力,大大提高了电池在大电流密度下的性能。 | ||
搜索关键词: | 阴极催化层 孔隙结构 阳极催化层 膜电极 可调的 制备 质子交换膜燃料电池 阳极催化剂浆料 阴极催化剂浆料 阴极 气体扩散阻力 纳米氧化物 质子交换膜 次生孔隙 孔径分布 离子树脂 氧气传质 原生孔隙 不规则 催化层 孔隙率 造孔剂 造孔 催化剂 去除 堆积 团聚 电池 | ||
【主权项】:
1.一种孔隙结构可调的膜电极,所述膜电极包括:阳极催化层和多孔的阴极催化层置于质子交换膜上;所述阳极催化层由阳极催化剂浆料制成,阴极催化层由阴极催化剂浆料制成,其特征在于,所述阳极催化剂浆料包括以下组分:催化剂、粘结剂、分散溶剂,其质量比为1:1~10:10~1000;所述阴极催化剂浆料包括以下组分:催化剂、粘结剂、分散溶剂和造孔剂,其质量比为1:1~10:10~1000:0.01~1。
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