[发明专利]一种电极催化剂及复合电极及其制备工艺有效
申请号: | 202110574098.1 | 申请日: | 2021-05-25 |
公开(公告)号: | CN113270599B | 公开(公告)日: | 2022-07-12 |
发明(设计)人: | 蒲开波;张凯;郝巧娥;李立;高峰;王云海 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学;陕西榆能集团能源化工研究院有限公司 |
主分类号: | H01M4/90 | 分类号: | H01M4/90;H01M4/88;H01M4/96;H01M4/86 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 房鑫 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电极 催化剂 复合 及其 制备 工艺 | ||
1.一种复合电极的制备工艺,其特征在于,具体步骤如下,
S1,电极基底的制备:
在预处理后的泡沫状电极基底的一侧均匀涂抹一层PTFE溶液、干燥、加热,得到空气扩散层;打磨预处理后的电极基底的另一侧直至漏出金属层实现导电,清洗、干燥,得到一侧透气且阻隔液体,另一侧导电的电极基底;
S2,催化层沉积;
将电极基底导电的一侧靠近有机金属与碳氢燃料的燃烧火焰进行熏烤,在电极基底导电的一侧形成催化层;
在所述催化层表面涂抹液态石蜡,点燃催化层表面的液态石蜡对催化层进行固定,冷却,将固定有催化层的电极基底煅烧,得到复合电极。
2.根据权利要求1所述的一种复合电极的制备工艺,其特征在于,步骤S1中,所述泡沫状电极基底为泡沫金属及其合金制成的片状基底,所述泡沫金属及其合金为泡沫钛、泡沫铜、泡沫铁、泡沫铝和泡沫不锈钢中任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种复合电极的制备工艺,其特征在于,步骤S1中,所述预处理具体步骤为:将泡沫状电极基底置于30%~60%的PTFE溶液中浸泡1~24h,室温下干燥1~24h,然后在马弗炉中300℃~400℃加热10min~40min,取出室温晾干。
4.根据权利要求1所述的一种复合电极的制备工艺,其特征在于,步骤S1中,在预处理后的泡沫状电极基底的一侧均匀涂抹一层30%~60%的PTFE溶液,在室温下干燥20min~40min,然后在300℃~400℃下加热处理10min~20min,得到空气扩散层。
5.根据权利要求1所述的一种复合电极的制备工艺,其特征在于,步骤S2中,将电极基底导电的一侧置于外火焰边缘处熏烤3s~60s。
6.根据权利要求1所述的一种复合电极的制备工艺,其特征在于,步骤S2中,将固定有催化层的电极基底在250℃~400℃下煅烧10min~50min,取出室温冷却,得到复合电极。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法制得一种复合电极,其特征在于,所述复合电极包括沉积在电极基底上的催化层,所述催化层包括电极催化剂。
8.根据权利要求7所述的一种复合电极,其特征在于,所述电极催化剂为有机金属与碳氢燃料混合燃烧得到的负载金属的碳纳米颗粒。
9.根据权利要求7所述的一种复合电极,其特征在于,所述电极催化剂的粒径为20nm~150nm。
10.根据权利要求8所述的一种复合电极,其特征在于,所述碳氢燃料采用石蜡、酒精、乙腈、汽油、柴油或煤油中至少一种;所述有机金属为PEDOT螯合钴、EDTA螯合钴、二茂镍、乙酰丙酮镍和二茂铁中的至少一种。
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