利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022104515177
申请人: 中汽创智科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种质子交换膜燃料电池膜电极的多孔催化层,其特征在于,所述多孔催化层中包括催化剂、全氟磺酸树脂和造孔剂,其中,所述造孔剂包括疏水性气相二氧化硅。

2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池膜电极的多孔催化层,其特征在于,所述催化剂包括铂碳催化剂、铂合金催化剂或非铂类催化剂中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,所述催化层的孔隙率为30~60%。

3.根据权利要求1或2所述的质子交换膜燃料电池膜电极的多孔催化层,其特征在于,所述疏水性气相二氧化硅的粒径尺寸范围为5~20nm。

4.根据权利要求1‑3任一项所述的质子交换膜燃料电池膜电极的多孔催化层,其特征2

在于,所述疏水性气相二氧化硅的比表面积为100~230m/g。

5.一种如权利要求1‑4任一项所述的质子交换膜燃料电池膜电极的多孔催化层的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将催化剂、全氟磺酸树脂离聚物、造孔剂和溶剂混合,得到催化层浆料,将催化层浆料涂覆于质子交换膜表面,得到多孔催化层;

其中,所述造孔剂包括疏水性气相二氧化硅。

6.根据权利要求5所述的质子交换膜燃料电池膜电极的多孔催化层的制备方法,其特征在于,所述全氟磺酸树脂离聚物与催化剂中的载体的质量比为(0.2~1.2):1;

优选地,所述造孔剂与催化剂中的载体的质量比为(0.1~0.5):1。

7.根据权利要求5或6所述的质子交换膜燃料电池膜电极的多孔催化层的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括有机溶剂和水;

优选地,所述有机溶剂包括乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇、氮氮二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、甲苯、苯酚或吡啶中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,所述混合后,依次进行超声和高速剪切;

优选地,所述高速剪切的转速为1000~10000r/min;

优选地,所述催化层浆料的固含量为2~20%;

优选地,将催化层浆料涂覆于质子交换膜表面,进行烘干。

8.根据权利要求5‑7任一项所述的质子交换膜燃料电池膜电极的多孔催化层的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将催化剂、全氟磺酸树脂离聚物、疏水性气相二氧化硅、有机溶剂和水混合,超声,1000~10000r/min转速高速剪切,得到固含量为2~20%的催化层浆料,将催化层浆料涂覆于质子交换膜表面,烘干,得到多孔催化层;

其中,所述全氟磺酸树脂离聚物与催化剂中的载体的质量比为(0.2~1.2):1,疏水性气相二氧化硅与催化剂中的载体的质量比为(0.1~0.5):1。

9.一种质子交换膜燃料电池膜电极,其特征在于,所述膜电极包括如权利要求1‑4任一项所述的多孔催化层。

10.一种质子交换膜燃料电池,其特征在于,所述燃料电池包括如权利要求9所述的质子交换膜燃料电池膜电极。