[发明专利]电极催化剂浆液及其制备方法和催化剂涂层膜、燃料电池

权利要求书

1.一种电极催化剂浆液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将催化剂与离聚物溶液进行第一混合分散，在90℃～110℃静置自组装，过滤取固体，进行冷冻干燥，制得离聚物包覆的催化剂；所述离聚物溶液中的离聚物为全氟磺酸树脂，所述离聚物溶液中的离聚物与所述催化剂中碳的质量比为(0.5～3.6):1，所述静置自组装的时间为8h～24h，所述冷冻干燥的温度为-10℃～-50℃，时间为24h～48h；

将所述离聚物包覆的催化剂和溶剂进行第二混合分散，得所述电极催化剂浆液。

2.如权利要求1所述的电极催化剂浆液的制备方法，其特征在于，所述离聚物溶液的浓度为0.03wt％～8wt％。

3.如权利要求1所述的电极催化剂浆液的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自铂碳和铂合金碳中的至少一种。

4.如权利要求3所述的电极催化剂浆液的制备方法，其特征在于，所述离聚物溶液中的离聚物与所述催化剂中碳的质量比为(0.8～2.8):1。

5.如权利要求1所述的电极催化剂浆液的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自异丙醇、异丙醇、甲醇、正丙醇、乙醇、乙二醇和丙二醇中的至少一种。

6.如权利要求1～5任一项所述的电极催化剂浆液的制备方法，其特征在于，所述第一混合分散和/或第二混合分散为剪切分散；

所述第一混合分散和所述第二混合分散的速率均为10000r/min～30000r/min，时间为10min～30min。

7.如权利要求1～5任一项所述的电极催化剂浆液的制备方法，其特征在于，所述静置自组装的时间为8h～15h。

8.如权利要求1～5任一项所述的电极催化剂浆液的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥的温度为-10℃～-30℃。

9.如权利要求1～8任一项所述的电极催化剂浆液的制备方法制备得到的电极催化剂浆液。

10.一种催化剂涂层膜，其特征在于，包括阴极催化层、阳极催化层和质子交换膜，所述阳极催化层和所述阴极催化层设于所述质子交换膜的两侧，所述阳极催化层和/或所述阳极催化层由如权利要求9所述的电极催化剂浆料制成。

11.一种膜电极组件，其特征在于，包括气体扩散层和如权利要求10所述的催化剂涂层膜，所述催化剂涂层膜中的所述阳极催化层和所述阴极催化层远离所述质子交换膜的一侧均设有所述气体扩散层。

12.一种燃料电池，其特征在于，包括阳极板、阴极板和如权利要求11所述的膜电极组件，所述阳极板和所述阴极板设于所述膜电极组件的两侧。