[发明专利]一种利用界面聚合反应制备电解质膜电极体的方法在审
| 申请号： | 201910886042.2 | 申请日： | 2019-09-19 |
| 公开（公告）号： | CN110620241A | 公开（公告）日： | 2019-12-27 |
| 发明（设计）人： | 陈庆;曾军堂 | 申请（专利权）人： | 成都新柯力化工科技有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/88 | 分类号： | H01M4/88;H01M8/1004 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 610091 四川省*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明属于燃料电池膜电极技术领域，具体涉及一种利用界面聚合反应制备电解质膜电极体的方法。本发明所述一种利用界面聚合反应制备电解质膜电极体的方法包括如下步骤：将催化剂、水、Nafion溶液、带有磺酸基团的活性单体超声分散，调节pH8～9，得到水相催化剂浆料；将酰氯单体、碳粉分散于有机溶剂中得到油相；将质子交换膜两侧表面针刺非贯穿性微孔，然后利用超声雾化机将水相催化剂浆料均匀喷涂在质子交换膜表面，形成水相催化剂浆料层；超声雾化将油相涂在碳纤维纸表面形成油相层；使油相层与水相催化剂浆料层接触；重复在质子交换膜的另一面喷涂水性催化剂浆料和粘附有油相的碳纤维纸、热压，形成燃料电池膜电极。本发明能有效防止催化剂脱落和劣化。 | ||
| 搜索关键词： | 水相催化剂 浆料 燃料电池膜电极 电解质膜电极 界面聚合反应 质子交换膜 超声雾化 碳纤维纸 浆料层 油相层 制备 质子交换膜表面 催化剂脱落 水性催化剂 表面形成 表面针刺 超声分散 磺酸基团 活性单体 均匀喷涂 有机溶剂 非贯穿 劣化 喷涂 热压 碳粉 微孔 酰氯 催化剂 重复 | ||
【主权项】：
1.一种利用界面聚合反应制备电解质膜电极体的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）.将催化剂、水、Nafion溶液、带有磺酸基团的活性单体超声分散，并将pH值调节至8～9，得到水相催化剂浆料，所述催化剂、水、Nafion溶液、带有磺酸基团的活性单体的质量比为：0.1～0.8:20～40:30～80:20～55；所述Nafion溶液的质量浓度为10%～20%；/n（2）.将酰氯单体、碳粉分散于有机溶剂中得到油相；所述有机溶剂为二甲基甲酰胺或氯仿；所述酰氯单体、碳粉和有机溶剂的质量比为：12～25:8～20:60～90；/n（3）.将质子交换膜两侧表面针刺非贯穿性微孔，然后利用超声雾化机将步骤（1）所述水相催化剂浆料均匀喷涂在质子交换膜两侧上，形成水相催化剂浆料层；/n超声雾化将步骤（2）所述油相涂在碳纤维纸表面；喷涂完后分别放置1～2h，然后将喷涂有步骤（2）所述油相的碳纤维纸粘附在质子交换膜两侧的水相催化剂浆料层上，形成油相层；使所述油相层与水相催化剂浆料层接触；/n（4）.将得到的复合层在80～95℃热压进行平整处理，通过带有磺酸基团活性单体与酰氯单体界面聚合反应，将催化剂牢固附着在质子交换膜和碳纤维纸间，形成碳纤维纸气体扩散层-催化剂层-质子交换膜-催化剂层-碳纤维纸气体扩散层结构的膜电极体；/n其中，所述催化剂为粒径为5～10nm的Pt/C催化剂微粒；/n所述带有磺酸基团的活性单体为：2 ,2 '-双磺酸联苯胺、4-氨基-2 '-硝基二苯胺-4'-磺酸、5-氨基-2-(4-甲氧基苯胺基)苯磺酸中的至少一种；/n所述酰氯单体为：对苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯中的至少一种；/n所述质子交换膜为全氟磺酸型质子交换膜；/n所述碳纤维纸的厚度为0.25mm，透气性70～80%。/n
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