间接法合成质子交换膜燃料电池用超薄核心组件

摘要

一种质子交换膜燃料电池用超薄核心组件CCM(Catalystcoatedmembrane)的制备方法。该方法将含催化剂、质子交换树脂、疏水剂、溶剂、表面活性剂的料浆，通过精细涂布技术或丝网印刷技术，将料浆涂敷到转移介质上，然后通过热压将催化剂层转移到质子交换膜上制备质子交换膜燃料电池用超薄核心组件。料浆中各种物质的质量分数关系为催化剂∶质子交换树脂∶疏水剂∶溶剂∶表面活性剂=10∶2～5∶50～1000∶2～5∶1～5。制得的CCM没有出现溶胀和变形现象，CCM厚度为30～40μm，均匀性较好，误差≤10％。催化剂层厚度≤10μm，单层厚通常≤5μm。本发明工艺简单、生产成本低，催化剂层均匀性好，CCM厚度薄，适用工业化生产。单电池测试表明，电池输出性能较高。

主权项

1、一种质子交换膜燃料电池用超薄核心组件的制备方法，其特征在于该方法将含催化剂、质子交换树脂即聚合物电解质、疏水剂、溶剂、表面活性剂的料浆，涂敷到转移介质上，然后通过热压将催化剂层转移到质子交换膜上制备质子交换膜燃料电池用超薄核心组件，所述的聚合物电解质是具有磺酸基团的全氟磺酸树脂，如du Pont公司生产的Nafion树脂或Nafion溶液，Dias公司生产的Kraton G1650树脂，或是具有质子交换功能的磺化热稳定性聚合物、Flemion质子导体聚合物，所述的疏水剂是聚四氟乙烯或聚乙烯，所述的溶剂是水或醇、醚、酯、酮或腈有机溶剂，当体系中有疏水剂时，选用乙腈或二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺强极性溶剂，所述的表面活性剂为聚乙烯醇或尿素。