[发明专利]微观三维燃料电池膜电极制作方法及其专用模具

摘要

本发明涉及一种微观三维燃料电池膜电极制作方法，还提供一种实现微观三维燃料电池膜电极制作方法的电极专用模具，其创新点在于所述步骤为：首先选用电极专用模具，利用下模制作电极层；去除下模中电极层内的水分；利用上、下模制作覆盖在电极层上的质子交换膜；重新取得另一副电极专用模具再重复一次上述步骤制得阴极和阳极；把两下模对合，使得阴极和阳极的质子交换膜相互紧贴，并通过热压将阴、阳极的质子交换膜制成一个整体质子交换膜。制得的质子交换膜以毛细方式锚固在阴阳极内的微观三维膜电极，质子交换膜与阴阳极接触面积增加，在有限的空间内增加电流的流通面积，大大降低燃料电池的体积和对稀有金属的需求量。

主权项

一种微观三维燃料电池膜电极制作方法，其特征在于所述步骤为：a)      首先选用一副不锈钢或陶瓷材料的电极专用模具，该电极专用模具包括上模和下模；b)      在下模的电极区域以喷涂、丝网印刷方法或其他方法制作含有催化剂及载体的电极层；c)      将上模与下模合模，对下模加热，同时对上、下模合模后形成的型腔抽真空去除下模中电极层内的水分；d)     将适量含有全氟磺酸树脂的醇溶液或加入其他增强剂的铸膜液注入上、下模形成的腔体；对封闭的上、下模施以超声振动，加温至80摄氏度，继续抽真空；使得含有全氟磺酸树脂的醇溶液或加入其他增强剂的铸膜液渗入电极层的空隙内；再对电极专用模具加温至130摄氏度，固化2~4小时，将含有全氟磺酸树脂的醇溶液或加入其他增强剂的铸膜液制成覆盖在电极层上的质子交换膜；e)      重新取得另一副电极专用模具，再重复一次上述步骤b~d），从而制得阴极和阳极；f)       将两副电极专用模具的上模移去，把两下模对合，使得阴极和阳极的质子交换膜相互紧贴，并通过热压将阴、阳极的质子交换膜制成一个整体质子交换膜；g)      除去下模，即制得质子交换膜以毛细方式锚固在阴、阳极内的微观三维膜电极。