一种基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极
专利汇可以提供一种基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种基于 碳 纳米管 纸 阳极 的高输出功率直接甲醇 燃料 电池 膜 电极 ，属于 质子交换膜 燃料电池 技术领域。所述膜电极由阳极扩散电极、质子交换膜和 阴极 扩散电极组成，其中阳极扩散电极由 碳纳米管 纸材料制得，阴极气体扩散电极的扩散层由Pt/C碳纸制得。本 发明 的膜电极不仅可以简化 直接甲醇燃料电池 的结构，减小其体积，同时很好地解决了直接甲醇燃料电池中由阳极一侧向阴极一侧的甲醇渗透问题，从而阳极甲醇渗透压增加了甲醇的有效利用率，提高了电池的输出功率，并显著地减小了集流板与膜电极之间的 接触 电阻 ，而且避免了传统结构中使用PTFE作为传质阻挡层所带来的内阻增加的问题，提高了电池的性能。，下面是一种基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极专利的具体信息内容。
1.一种基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极，由阳极扩散电极、质子交换膜和阴极扩散电极组成，其特征是所述阳极扩散电极的扩散层由碳纳米管纸制得。
2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极，其特征在于所述阴极扩散电极的扩散层由Pt/C碳纸制得。
3.根据权利要求1所述的基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极，其特征在于所述阳极扩散电极采用以下步骤制备：
（1）将50~100mg的PtRu/C催化剂与0.2~0.5mL纯水混合，其中Pt、Ru原子比为
1:1~1:2，PtRu总质量占催化剂总质量的40~80%，随后进行超声振荡使其充分混合，然后加入0.2~0.6mLNafion溶液和0.5~2.0mL异丙醇，控制Nafion溶液与PtRu/C混合物的质量比为1/4~1/9，使用超声振荡仪振荡10~30分钟，之后搅拌2~4小时，制成阳极催化层浆料；
（2）将CNT材料纸用超纯水冲洗干净，室温干燥，制成CNT纸扩散层；
（3）在CNT纸扩散层上均匀刷涂阳极催化剂浆料，即制得阳极扩散电极；
根据权利要求3所述的基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极，
2
其特征在于所述阳极极扩散电极中，CNT纸扩散层上Pt载量为1~5 mg/ cm。
4.根据权利要求3所述的基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电
2
极，其特征在于所述阳极极扩散电极中，CNT纸扩散层上Ru载量为0.5~2.5 mg/ cm。
5.根据权利要求3所述的基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池膜电极，其特征在于所述Nafion溶液的浓度为5wt.%。
一种基于碳纳米管纸阳极的高输出功率直接甲醇燃料电池
膜电极
技术领域
背景技术
发明内容
图3为在60℃、不同甲醇浓度下，分别载有新型膜电极和传统膜电极的直接甲醇燃料电池工作电流密度。
具体实施方式
称量30~50mg的Pt/C（Pt和C的混合物）催化剂，其中Pt占催化剂总重量的20~60%，加入0.1~0.5mL离子水混合，用超声振荡仪振荡5~10分钟，然后加入0.15~0.3ml浓度为
5wt.%的Nafion溶液和0.7~1.5mL异丙醇，再用超声振荡仪振荡并搅拌1~2小时，制成阴极催化剂浆料。
0.2~0.6mLNafion溶液和0.5~2.0mL异丙醇，控制Nafion溶液与PtRu/C混合物的质量比为1/4~1/9，使用超声振荡仪振荡10~30分钟，之后搅拌2~4小时，制成阳极催化层浆料。
2cm×2cm CNT纸，固定在滤纸上，在CNT纸扩散层上均匀刷涂 10mg阳极催化剂浆料，涂抹过程中每次刷涂之后要在红外加热灯下烘干，即制得阳极扩散电极。
用热压机在100~180 kg.cm 的压强下、135 ℃的温度下热压5 min，即制得直接甲醇燃料电池膜电极。
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