一种有序纳米结构膜电极及其制备方法

摘要

本发明提供一种有序纳米结构膜电极及其制备方法，包括微孔层的涂制、粘结剂的配制、多孔模板与基底的粘结、混合电镀液的配制、纳米阵列的制备、产物的后处理以及膜电极集合体的压合。本发明的核心技术在于有序纳米阵列催化电极的制备，主要是通过模板法电沉积路径，将含铂或铂合金纳米结构沉积在多孔模板中，除去多孔模板和粘结剂，得到直接生长在微孔层上的一维有序的纳米阵列催化电极，进而压合获得膜电极。本发明不需要任何转印或转压的方法，即可将有序纳米结构应用到膜电极集合体中，提出了一种新型的多孔电极结构，并革新了膜电极集合体的制备工艺，大幅提高了电极的催化活性和贵金属的利用率，进一步用于燃料电池可大幅提高电池性能。

主权项

一种有序纳米结构膜电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：1)提供一基底和一多孔模板，所述基底包括碳纸和涂制在所述碳纸上的电极微孔层；2)配制粘结剂，通过粘结剂将所述多孔模板与所述电极微孔层粘结；3)配制混合电镀液，利用电沉积在所述电极微孔层表面制备纳米阵列；4)沉积产物后处理，包括去除所述多孔模板及粘结剂，从而制备获得有序纳米阵列催化电极；5)将所述有序纳米阵列催化电极作为阴极和/或阳极，于所述阴极和阳极之间放置一质子交换膜并热压形成膜电极。