[发明专利]一种气体扩散电极的明胶造孔方法

摘要

一种气体扩散电极的明胶造孔方法，属于能源领域。先用浓度4％的曲拉通水溶液、异丙醇、疏水炭黑、1-2％的明胶水溶液和60％的PTFE乳液涂在泡沫镍上制成扩散层；4％的曲拉通水溶液、异丙醇、1-2％的明胶水溶液、60％的PTFE乳液、亲水炭黑和银/炭催化剂涂覆在扩散层上形成催化层；在200～300℃下热处理1小时使明胶受热炭化分解造孔，最后将电极在360℃下热压成型。本发明得到的电极孔结构分布均匀，孔隙率大，得到的电极平均孔半径在20～30nm，电极结构稳定，性能得到显著提高。

主权项

一种气体扩散电极的明胶造孔方法，其特征在于，在气体扩散电极的扩散层和催化层中添加明胶造孔剂，通过造孔过程在电极的扩散层和催化层内次生造孔，具体包括如下步骤：(1)扩散层的制备：先在容器中依次加入质量浓度4％的曲拉通水溶液、异丙醇、疏水炭黑和质量分数1‑2％的明胶水溶液，然后超声分散混合均匀，然后加入质量分数为60％的PTFE乳液，用匀浆机剪切分散0.5～1小时，再用细胞粉碎机超声分散形成均匀的浆料，将所得浆料涂在泡沫镍上在60～80℃下烘0.5小时后冷压得到扩散层；其中曲拉通水溶液∶PTFE乳液∶明胶水溶液∶异丙醇的体积比为20～45∶2～3∶1～5∶20～70；曲拉通水溶液的体积与疏水炭黑的质量比为20～45mL∶2～4g；(2)催化层的制备：先在容器中依次加入4％的曲拉通水溶液、异丙醇和质量分数1‑2％的明胶水溶液，然后超声分散使三者混合均匀，然后加入质量分数为60％的PTFE乳液、亲水炭黑、银/炭催化剂，用匀浆机剪切分散0.5小时，再用细胞粉碎机超声分散，超声分散得到均匀的催化层浆料；将所得催化层浆料涂到步骤(1)扩散层上形成催化层，然后放入60～80℃烘箱中干燥0.5小时后进行冷压成型，形成气体扩散电极；其中曲拉通水溶液、PTFE乳液、明胶水溶液和异丙醇的体积比为10～20∶0.4～0.6∶0.5～2∶20～25，曲拉通水溶液体积∶亲水炭黑的质量∶银/炭催化剂的质量为10～20mL∶1～1.5g∶0.8～1.5g；(3)热处理与热压：将上述制备得到的气体扩散电极在200～300℃下热处理1小时使气体扩散电极的扩散层和催化层中的明胶受热炭化分解造孔，最后将电极在360℃下热压成型。