[发明专利]一种复合催化层及其制备方法和应用、膜电极

权利要求书

1.一种复合催化层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将1,3,5-三氨基-2,4,6-苯三醇和4,4’-双苯二缩醛进行熔融反应，得到第一混合物；

将所述第一混合物和碳材料混合，得到第二混合物；

将所述第二混合物涂覆于扩散层上后，进行退火，得到催化层基底；

在所述催化层基底的表面沉积铂，得到所述复合催化层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述1,3,5-三氨基-2,4,6-苯三醇和4,4’-双苯二缩醛和碳材料的质量比为(1～3)：(1～4)；

所述1,3,5-三氨基-2,4,6-苯三醇和碳材料的质量比为(1～3)：(0.5～3)。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述碳材料包括XC-72、碳纳米管和科琴黑中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔融反应的温度为300～500℃，时间为0.5～2h；所述熔融反应在搅拌的条件下进行。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合在搅拌的条件下进行；所述搅拌的温度为300～500℃，时间为0.5～2h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆的厚度为10～50μm；

所述退火的温度为600～800℃，保温时间为0.5～1h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沉积铂的方式为气相沉积；

所述气相沉积的时间为2～60min；

所述气相沉积采用的铂源包括乙酰丙酮铂或氯氨铂；

所述气相沉积采用的载气包括乙炔、丙烯、丙炔和二甲苯中的一种或多种；

当所述扩散层为阴极扩散层时，所述铂的沉积量为0.1～0.4mg/cm²；

当所述扩散层为阳极扩散层时，所述铂的沉积量为0.02～0.2mg/cm²。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法得到的复合催化层，其特征在于，所述复合催化层的厚度为20～100μm。

9.权利要求8所述的复合催化层在燃料电池中的应用。

10.一种膜电极，其特征在于，包括依次层叠设置的阴极扩散层、阴极催化层、质子交换膜、阳极催化层和阳极扩散层；

所述阴极催化层和阳极催化层均为权利要求8所述的复合催化层。