【摘要】 本发明提供了直接甲醇燃料电池一种复合阳极及制作方法，其特征在于所述的复合阳极由支撑层、扩散层和催化层构成，扩散层是由碳纳米管构成网络通道的结构。制备过程的典型特征为：(1)将一定量碳纳米管或添加了一定量其它碳材料的碳纳米管分散于异丙醇水溶液中，得浆料(A)。(2)向(A)中添加一定量聚四氟乙烯乳液，分散均匀，形成浆液(B)。(3)将上述(B)均匀地涂覆在支撑层上，经约300～350℃高温焙烧，即形成支撑层负载的扩散层(C)。(4)在(C)上涂覆一层铂钌催化剂，然后与阴极、Nafion膜一起热压制得膜电极集合体(MEA)。提高了燃料在阳极的传输效率，又降低了电池内阻，从而提高了电池的功率密度和使用寿命。 【专利类型】发明授权 【申请人】中国科学院上海微系统与信息技术研究所 【申请人类型】科研单位 【申请人地址】200050 上海市长宁区长宁路865号 【申请人地区】中国 【申请人城市】上海市 【申请人区县】长宁区 【申请号】CN200810038159.7 【申请日】2008-05-28 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101286564B 【公开公告日】2010-06-16 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101286564B 【授权公告日】2010-06-16 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】H01M4/86; H01M4/88 【发明人】杨辉; 袁婷; 黄庆红; 邹志青; 杜翀; 夏保佳 【主权项内容】一种直接甲醇燃料电池用的复合阳极的制作方法，所述的复合阳极由支撑层、扩散层和催化层构成，其特征在于制作步骤是：①阳极扩散层浆料的制备：将碳纳米管或碳纳米管与其它碳材料的混合物经超声分散于异丙醇的水溶液中，在每毫克碳纳米管或碳纳米管与其它碳材料的混合物中加入0.02-2mL的水和异丙醇混合溶液，其中水和异丙醇的体积比控制在0.5-3；碳纳米管为不同型号和不同管径的单壁、双壁或多壁碳纳米管，碳材料为商业化的XC72碳、XC72R碳、BP2000或Ketjen黑活性碳；碳纳米管与其它碳材料的质量百分比控制在100％-20％范围内；将碳纳米管或碳纳米管与其它碳材料的混合物机械搅拌或超声搅拌即得到分散均匀的浆液A；②向浆料A中添加聚四氟乙烯作为粘结剂，经过机械搅拌或超声搅拌，形成均匀的浆液B，其中粘结剂占碳纳米管或碳纳米管与其它碳材料的混合物的质量百分数的10-40％；③扩散层的制备：取碳纸或碳布作为复合电极的支撑层，将步骤②所制得的浆液B通过刷涂或喷涂均匀地涂覆在碳纸或碳布上，经在300-350℃空气、氮气或氩气中高温焙烧，即形成支撑层负载的扩散层，其中碳纳米管或碳纳米管与其它碳材料的混合物的载量控制为0.3-2.5mgcm-2，聚四氟乙烯在高温下熔结重新分布，进入扩散层的缝隙中，构成一种网络通道；④阳极催化层浆液的制备：催化剂浆液包含贵金属催化剂、Nafion树脂和分散剂；其中催化剂为Pt-Ru黑或Pt-Ru/C商业化的贵金属催化剂；Nafion树脂占催化层干重的15％-20％，以水和异丙醇的混合液作分散剂，控制在40℃温度以下超声搅拌，得到分散均匀的催化剂浆液；⑤阳极催化层的制备：将步骤④所制得的催化剂浆液均匀的涂覆在步骤③制备的扩散层上，并经105℃下烘干，除尽催化层中残余的溶剂，然后在150℃下热处理；得到能传输液态燃料并催化其发生电化学反应的复合阳极。。 【当前权利人】中国科学院上海微系统与信息技术研究所 【当前专利权人地址】上海市长宁区长宁路865号 【统一社会信用代码】12100000425006790C 【被引证次数】1 【被他引次数】1.0 【家族被引证次数】13
