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专利号: 2019106386338
申请人: 成都新柯力化工科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-10-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种卷对卷稳定连续印刷制备燃料电池膜电极的方法,其特征在于,所述燃料电池膜电极是将市售Nafion全氟磺酸树脂细化后的微粒与催化剂混合制成干粉催化剂涂料,然后利用两个凹版印刷辊将干粉催化剂涂料直接印刷热粘合在质子交换膜的两面而制得;具体制备方法如下:(1)将市售Nafion全氟磺酸树脂加入气流涡旋微细机中,然后在冷冻条件下细化制得粒径小于2μm的微粒,接着将微粒与催化剂混合均匀,得到干粉催化剂涂料;

(2)将成卷的质子交换膜放入卷对卷印刷机的送料架上,将两个凹版印刷辊沾取干粉催化剂涂料,然后使得质子交换膜经过两个对辊凹版间进行印刷,在两辊对压和加热下,将干粉催化剂涂料直接印刷热粘合在质子交换膜的两面形成催化剂层,接着冷却、卷取,即得燃料电池膜电极。

2.根据权利要求1所述的一种卷对卷稳定连续印刷制备燃料电池膜电极的方法,其特征在于,步骤(1)中所述冷冻条件的温度控制在-80℃~-30℃。

3.根据权利要求1所述的一种卷对卷稳定连续印刷制备燃料电池膜电极的方法,其特征在于,步骤(1)中所述气流涡旋微细机细化的粉碎盘转速为5000-7000rpm。

4.根据权利要求1所述的一种卷对卷稳定连续印刷制备燃料电池膜电极的方法,其特征在于,步骤(1)中所述催化剂为碳载贵金属催化剂,所述贵金属可为Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Os、Au 中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种卷对卷稳定连续印刷制备燃料电池膜电极的方法,其特征在于,步骤(1)中,市售Nafion全氟磺酸树脂微粒、催化剂的质量比例为1:2-4。

6.根据权利要求1所述的一种卷对卷稳定连续印刷制备燃料电池膜电极的方法,其特征在于,步骤(2)中所述质子交换膜为磺化聚醚醚酮膜、磺化聚苯醚膜、磺化聚苯乙烯膜、全氟磺酸树脂膜、磺化三氟苯乙烯膜中的一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的一种卷对卷稳定连续印刷制备燃料电池膜电极的方法,其特征在于,步骤(2)中所述凹版印刷辊的表面雕刻有网纹,网纹的网线呈均匀分布的斜纹状,网纹深度为5-10μm,网纹间距为50-100μm,所述凹版印刷辊的表面网纹由电子雕刻制版方法、激光雕刻制版方法、机械雕刻制版方法中任意一种制备得到。

8.根据权利要求1所述的一种卷对卷稳定连续印刷制备燃料电池膜电极的方法,其特征在于,步骤(2中所述两辊对压的压力为1.5-2MPa,加热温度为80-90℃。

9.根据权利要求1所述的一种卷对卷稳定连续印刷制备燃料电池膜电极的方法,其特征在于,步骤(2)中所述燃料电池膜电极的催化剂层的厚度为5-15μm。