CN103413950A - 具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片、膜电极及制备方法 - Google Patents
具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片、膜电极及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103413950A CN103413950A CN2013103800856A CN201310380085A CN103413950A CN 103413950 A CN103413950 A CN 103413950A CN 2013103800856 A CN2013103800856 A CN 2013103800856A CN 201310380085 A CN201310380085 A CN 201310380085A CN 103413950 A CN103413950 A CN 103413950A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- proton exchange
- fuel cell
- membrane
- porous polymer
- sides
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片、膜电极及制备方法，通过静电纺丝技术将聚合物纳米纤维沉积在质子交换膜两侧，形成多孔聚合纳米纤维薄膜，再用磁控溅射、真空蒸镀或喷涂方法将活性金属催化剂沉积在聚合物纳米纤维上形成CCM。再将气体扩散层材料贴在CCM两侧热压形成五合一膜电极。本发明的有益效果在于：静电纺丝制备的纳米纤维可替代传统的微孔层，而且高孔隙率与高比表面积的纳米结构增大了催化活性面积，有利于三相反应界面和传质；磁控溅射和真空蒸镀的活性金属催化层附着性好，镀层均匀，厚度可控，不但提高了催化剂利用率，而且还提高了膜电极的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片、膜电极及制备方法。
背景技术
燃料电池是一种将(H2、甲醇等)燃料和氧化剂的化学能直接转换为电能的转换装置，其能量转换效率高、对环境污染小、安静、可靠性和维护性好等诸多优点，被誉为继水力、火力和核能之后的第四代发电装置，是最符合可持续发展的新型能源。质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel Cell，PEMFC）是其中适用范围最广，最具应用前景的一种。其中，膜/催化剂三合一组件（CCM，catalyst coated membrane）是PEMFC的核心部件，由于燃料电池所有的电化学反应都在其上完成，又被称为燃料电池芯片（ZL200510018740.9，ZL200510018741.3）。将CCM与气体扩散层热压后形成五合一膜电极（membrane electrodeassembly，MEA），在PEMFC中起催化两极反应和传导质子和电子等作用，是PEMFC最关键的部件。
目前，商业化的质子交换膜主要为美国Dupont公司生产的Nafion系列全氟型磺酸膜和增强膜，膜厚一般为25～180μm。催化层，包括阴极催化层和阳极催化层，通常由全氟型磺酸质子导体和电催化剂（如商业化Pt/C催化剂）构成，是电池反应的主要场所。阴极催化层作用是对O2进行还原，通常催化剂的用量较大。阳极催化层作用是对H2进行氧化，由于室温下Pt对氢有氧化具有较高的交换电流密度，因此催化剂用量较少。气体扩散层通常为经聚四氟乙烯（PTFE）疏水处理的多孔碳纸或碳布，主要起到加快气、液传输、电子集电体及对催化层与质子交换膜起到支撑作用。由于贵金属催化剂是稀缺资源，价格昂贵，所以膜电极很大一部分研究集中于降低贵金属催化剂用量。为此，人们提出了薄层催化层膜电极和有序化膜电极以降低Pt等贵金属的用量。中国专利ZL99112826.5采用水和乙二醇配置碳担载铂和Nafion形成质子导体聚合物墨汁，采用喷涂方法制备了均匀的薄层催化剂；美国专利US5211984也采用了薄层亲水的催化层膜电极。在此基础上，又提出了超薄催化层电极。例如，武汉理工大学木士春等采用转移法（Decal method）制备了超薄的膜/催化层组件（CCM，catalyst coated membrane）（ZL200410012744.1）；美国3M公司采用纳米碳须为载体，在其表面采用磁控溅射制备了一层超薄铂及其铂合金催化剂，担载量0.02～0.2mg/cm2(S.Chalk，J.Milliken，et al.Fuel cells for transportation program contractor’s annualprogress report，November1998:38)。同时，武汉理工大学木士春等（CN102738478A；CN102738477A；CN102760899A；CN102723509A；CN102723500A）采用模板法合成了有序化膜电极，有效降低了催化层厚度，减少了贵金属Pt的用量。但要实现膜电极的规模化制备，上述方法有一定难度。最近，木士春等人（中国发明专利，申请号201310041096.1）又进一步报导了一种具有纳米三明治结构的燃料电池非贵金属有序化膜电极，但非Pt催化剂的催化活性还需要进一步提高。
静电纺丝技术是将聚合物或无机物前躯体溶液注入注射器中，使注射器针头与高压电源的一个电极相连形成高压电场。在高压电场的作用下，由于电荷密度增加，静电斥力增加导致弯曲不稳定射流或鞭动不稳定射流从而得到超细纤维。最后，静电纺丝形成的带电超细纤维随机沉积在接收器上，得到薄膜状、薄纸状或毡状的无纺布。在中国专利CN201210037019.4中介绍了静电纺丝技术制备锂离子电池隔膜的聚偏氟乙烯纳米纤维的制备方法；在中国专利CN200710122897.5采用静电纺丝技术制备了一种纳米纤维离子交换膜，具有孔隙率高、在水中不变形、耐高温等优良性能。范德堡大学将Pt/C催化剂和Nafion混合并利用静电纺丝技术制备了多孔结构阴极催化层（Wenjing Zhang，Electrospinning Pt-C Catalysts into a NanofiberFuel Cell Cathode，Winter2010：51）。Michael W.Cason（2010）也利用静电纺丝技术将Nafion溶液电纺，制备出具有纳米纤维结构的质子交换膜。
磁控溅射是电子在高压电场作用下与氩原子碰撞，使其电离出Ar正离子，Ar离子在电场作用下高速撞击靶材，使靶材溅射出的原子沉积在待镀材料上；真空蒸镀是将金属置于真空中进行蒸发，使金属蒸汽从真空室转移到低温待镀样品上凝结成膜。磁控溅射和真空蒸镀法的厚度可控，镀层薄且均匀，成本低、生产过程简单和成膜附着性好，对贵金属催化剂有很高的利用率，在提高性能同时还能减少活性金属尤其是贵金属的用量。近年来，磁控溅射和真空蒸镀法被广泛应用于燃料电池领域。Huang Shihua等（Surface and CoatingsTechnology，2009，204:558）利用磁控溅射方法制备了不同厚度的(Ge/Si)纳米多层膜，研究了生长条件对薄膜结构和性质的影响。意大利布林迪西研究中心Alvisi研究员（Surface andCoatings Technology，2005，200:1325）采用磁控溅射沉积2-5nm纳米铂簇对甲醇的催化活性是商业催化剂活性的14倍。韩国能源系统工程部S.Y.Cha（Journal of the Electrochemical Society，1999，146(11):4055-4060）采用真空蒸镀方法制备出0.043mg Pt/cm2超薄的铂基催化层，大大增加了铂的利用率，相比于传统的铂利用率提高了10倍。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有多孔纳米纤维的质子交换膜燃料电池芯片（CCM）、膜电极（MEA）及制备方法。相对于现有的平面结构，多孔纳米纤维薄膜结构更有利于三相界面的反应和气体均匀的扩散，减少局部气体流量过大对质子交换膜的冲击，提高了质子交换膜的寿命；其膜电极在贵金属催化剂用量和效率上都明显优于传统质子交换膜燃料膜电极。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，包括有质子交换膜，其特征在于：在质子交换膜两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜，所述的多孔聚合物纳米纤维薄膜的纳米纤维表面均匀沉积一层具有催化活性的金属纳米粒子，形成多孔聚合物纳米纤维薄膜催化层的燃料电池芯片，所述的多孔聚合物纳米纤维的成分为可以电纺的纯高分子聚合物或者共纺高分子聚合物。
按上述方案，所述的质子交换膜材料包括具有长短链的全氟磺酸树脂（美国DuPont公司的Nafion，包括各种长短链的Nafion）、全氟磺酸树脂填充的多孔聚四氟乙烯增强复合膜（如Gore公司复合膜）、部分氟化的质子交换树脂BAM3G（Ballard公司生产的BAM3G）及非氟化的质子交换树脂。
按上述方案，所述的非氟化的质子交换树脂为磺化聚砜类树脂、磺化聚苯硫醚树脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚磷腈、磺化聚酰亚胺树脂、磺化聚苯乙烯树脂或磺化聚醚醚酮树脂。
按上述方案，所述的纯高分子聚合物为聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯晴、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚氨酯。
按上述方案，所述的共纺高分子聚合物为聚偏氟乙烯/聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯/聚氨酯、聚偏二氟乙烯/六氟丙烯、聚苯胺/聚苯乙烯、聚苯胺/聚环氧乙烷、聚苯胺/聚甲基丙烯酸甲酯、Nafion/聚偏氟乙烯、Nafion/聚四氟乙烯、Nafion/聚环氧乙烷、Nafion/聚乙烯醇。
按上述方案，所述的纯高分子聚合物或共纺高分子聚合物纳米纤维直径小于500nm。
按上述方案，所述的纯高分子聚合物以及共纺高分子聚合物纳米纤维直径优选为50～250nm。
按上述方案，所述的多孔聚合物纳米纤维薄膜厚度小于12μm。
按上述方案，所述的多孔聚合物纳米纤维薄膜厚度优选为2～8μm。
具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片的制备方法，包括有如下步骤：
1）称取纯高分子聚合物或共纺高分子聚合物粉体，加入溶剂进行稀释搅拌，配制成混合均匀的电纺聚合物液体；
2）在静电纺丝装置的接收板上固定好质子交换膜材料，用注射器取步骤1）所述的电纺聚合物液体，固定在微量注射泵上，注射器针头端口磨成平口，与高压电源的输出端相连，将所述的质子交换膜固定在接地的铝箔上作为接受屏，启动注射泵，调节注射器推进速度，针头有液滴时，打开高压电源，调节到工作电压，控制电纺时间，在质子交换膜的两侧得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜；
3）将两侧都沉积有步骤2）所述的多孔聚合物纤维膜的质子交换膜放入60～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜；
4）将活性金属靶材放入磁控溅射仪器中，将两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜放入磁控溅射样品室，对着靶材，密封溅射室，抽真空到小于5×10-4Pa后，通过控制溅射时间，在质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维薄膜表面分别均匀溅射上具有催化活性的金属纳米粒子，形成燃料电池芯片；
或者，将活性金属靶材放入真空蒸镀仪器中，将两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜放入真空蒸镀样品室，多孔聚合物纳米纤维薄膜的膜面朝上放置，对着靶材，密封真空室，抽真空到小于5×10-4Pa后，使电子束电流为10～40A内，控制蒸镀时间，在质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维薄膜表面分别均匀蒸镀上具有催化活性的金属纳米粒子，形成燃料电池芯片。
或者，将具有催化活性的金属纳米粒子制成料浆直接喷涂在质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维薄膜表面形成燃料电池芯片，所述的料浆的组成成分的按质量比计为金属纳米粒子：全氟磺酸树脂：溶剂=5～1：1：5～30，其中，所述的溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇或丙三醇。
燃料电池芯片的膜电极，所述的燃料电池芯片两侧分别复合气体扩散层材料。
按上述方案，气体扩散层材料为亲水或疏水的碳纸或碳布。
所述的膜电极的制备方法，其特征在于，将燃料电池芯片放置在两个气体扩散层材料中间，经过热压后获得多孔膜电极，热压的压力1～4MPa，温度90～140℃，时间60～120秒。
按上述方案，所述的气体扩散层材料为亲水的碳纸或碳布，或是经聚四氟乙烯疏水处理的碳纸或碳布。
按上述方案，经聚四氟乙烯疏水处理的碳纸或碳布的具体制备步骤如下：将碳纸浸入到聚四氟乙烯疏水剂中，时间为5～10分钟，并在340～350℃下煅烧20～30分钟，其中聚四氟乙烯疏水剂的固含量为10wt%～30wt%。
按上述方案，气体扩散层一侧预先涂覆由聚四氟乙烯和导电纳米碳黑混合而成的微孔层，聚四氟乙烯含量为10～30wt%，经350℃下煅烧20～30min后成型。其主要作用是优化水和气体通道。
本发明通过静电纺丝技术将多孔聚合物纳米纤维沉积在质子交换膜两侧，形成CCM式燃料电池膜电极结构，这层多孔聚合物纳米纤维薄膜替代了传统的微孔层结构，不但可以起到传统微孔层的疏水效果，而且这种多孔的三维结构更加有利于三相界面反应和粒子传质。相对于传统的质子交换膜两侧的平面结构，高比表面积的纳米纤维层增大了催化活性面积，提高了金属催化剂的利用率。磁控溅射和真空蒸镀沉积的金属纳米粒子催化剂超薄于传统催化层，缩短了粒子传输距离，而且在减少贵金属催化剂用量的同时，也保证了催化效率。本发明的质子交换膜燃料电池芯片无论从贵金属催化剂用量和效率上都明显优于传统质子交换膜燃料电池芯片，更有利于提高膜电极的寿命。
本发明所述的质子交换膜燃料电池芯片（CCM），利用静电纺丝技术将聚合物纳米纤维沉积在质子交换膜（如商业化的
膜）两侧，形成多孔聚合物纳米纤维薄膜层，然后通过磁控溅射和真空蒸镀技术在多孔纳米纤维薄膜上均匀镀有一层具有催化活性的金属纳米粒子，或将催化剂料浆喷涂在多孔纳米纤维薄膜上形成具有纳米结构薄膜（nano structure thinfilm，NSTF）催化层的CCM，其活性金属催化剂载量为0.05～0.30mg/cm2。
本发明所述的膜电极（MEA），分别由所制备的具有NSTF结构催化层的CCM和两侧的气体扩散层材料构成，其特征在于：充当质子交换薄膜的两侧沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜，并在有多孔纳米纤维表面均匀沉积一层具有催化活性的金属纳米粒子。
本发明所述的活性金属催化剂为担载或无担载贵金属单质或贵金属合金催化剂，所述贵金属合金为MxNy或MxNyOz，其中M、N、O分别为Pt、Ru、Pd、Rh、Ir、Os、Fe、Cr、Ni、Co、Mn、Cu、Ti、Sn、V、Ga及Mo中的任一金属元素，M、N、O三者互不相同，但至少有一种为贵金属铂，x、y和z为催化剂中各金属质量比，其数值分别为大于0至100，且x+y=100或x+y+z=100，所述的贵金属单质为Pt、Ru、Pd、Rh、Ir和Os中的任意一种；本发明所述的担载型催化剂的担载材料包括纳米导电炭黑、碳纳米管、石墨烯以及导电纳米陶瓷等。
将本发明制备所得的膜电极组装成单电池，进行电性能测试过程如下：
单电池组装及测试：将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：直接氢燃料电池（PEMFC）：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阳极增湿，增湿度为0～100%；单电池工作温度为60～120℃。
本发明不但可以通过静电纺丝技术控制纳米纤维的厚度，而且可以通过控制静电纺丝液体溶剂与聚合物的成分和比例、电纺温度、接收距离使得聚合物到达质子交换膜时溶剂全部挥发，不会导致质子交换膜由于溶胀变形。通过磁控溅射和真空蒸镀技术使催化剂层的厚度也可控，从而实现膜电极活性贵金属催化剂载量的精确控制。获得的膜电极特点是质子交换膜两侧具有多孔（孔隙率可高达60%以上）的高比表面积纳米纤维薄膜，并以纳米纤维作为载体担载具有催化活性的纳米金属粒子，形成燃料电池膜电极的活性催化中心。同时，多孔聚合物纳米纤维薄膜也可取代传统膜电极中的微孔层（micropore layer，MPL），起到加快水、气分离的作用。通过磁控溅射和真空蒸镀技术使活性金属纳米粒子沉积到质子交换膜两侧的聚合物纳米纤维表面，此活性金属催化层有很好的均匀性和附着性，极大地增加了催化层面积及三相反应界面（Triple phase boundary，TPD），提高了贵金属或其合金催化剂的催化性能，并减少了贵金属催化剂的用量；此外，也可直接将催化剂料浆直接涂覆或用电子枪喷涂在纳米纤维薄膜上形成CCM；这种具有多孔纳米纤维的薄层电极不仅能加快反应物及反应产物的传输，而且有利于提高催化剂的催化效率。
与现有的背景技术相比，本发明的膜电极具有以下的优点：
1、将多孔聚合物纳米纤维沉积在质子交换膜两侧形成具有多孔、超薄催化层结构的CCM，同时聚合物纳米纤维能够很好的与质子交换膜结合并且可以替代传统的微孔层，多孔、超薄的结构有利于提高三相反应界面和传质。
2、高孔隙率与高比表面积的纳米纤维层极大地增加了催化剂催化活性面积，提高了活性金属催化剂的利用率。
3、通过磁控溅射或真空蒸镀等技术，将活性金属粒子沉积到多孔聚合物纳米纤维薄膜上，形成的超薄活性金属粒子，镀层均匀性好，镀层与被镀材料的附着力强，可以提高膜电极的寿命。
具体实施方式
下面通过实施例详述本发明。实施例中所述的多孔纳米纤维燃料电池CCM芯片及膜电极是按上述方法制备。
实施例1
称取0.55g烘干后的聚偏氟乙烯（PVDF）粉末，2.4g二甲基二酰胺（DMF），3.2g丙酮混合于烧杯中，用磁力搅拌器在50℃下搅拌0.5h，配成混合均匀的电纺丝聚合物液体。在静电纺丝装置的接收板上固定好质子交换膜，用规格为5ml或10ml的注射器取2ml的电纺丝聚合物液体，固定在微量注射泵上。注射器针头端口磨成平口，与高压电源的输出端相连。将美国DuPont公司的长链Nafion211质子交换膜固定在接地的铝箔上作为接收屏。启动注射泵，调节注射器推进速度，针头有液滴时，打开高压电源，调节工作电压为15kv，适当的接收屏距离，电纺时间为4min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将长链Nafion211质子交换膜另一侧沉积多孔聚合物纤维电纺膜。将长链Nafion质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维电纺膜的材料放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜，使得多孔聚合物纳米纤维薄膜与质子交换膜粘附的更为紧密，长链Nafion膜两侧的聚合物纳米纤维直径约为80nm，膜厚为5μm，多孔聚合物纳米纤维薄膜孔隙率大于70%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，将长链Nafion211质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入磁控溅射样品室，对着靶材，密封溅射室，用机械泵抽真空，待溅射室真空度小于5Pa后，改用分子泵抽到小于5×10-4Pa后，在1.8W的反射功率下溅射3min，得到Pt载量为0.1mg/cm2，作为阳极；用同样的方法在另一面溅射6min，得到Pt载量为0.2mg/cm2，作为阴极。即得到一个阳极Pt载量为0.1mg/cm2；阴极Pt载量为0.2mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的燃料电池芯片CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力2MPa，温度110℃，时间80s。碳纸的疏水处理程序通常为：将碳纸浸入聚四氟乙烯乳液处理，烘干后在350℃下煅烧20～30min后获得疏水碳纸，其中聚四氟乙烯质量含量10～30%。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为85℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.815 | 0.739 | 0.685 |
实施例2
称取0.90g烘干后的PVDF粉末，3.8g二甲基二酰胺（DMF），5.2g丙酮混合于烧杯中，用磁力搅拌器在50℃下搅拌0.5h，配成混合均匀的电纺丝聚合物液体。将长链Nafion质子交换膜固定在接地的铝箔上作为接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。电纺时间为10min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将长链Nafion211质子交换膜另一侧沉积多孔聚合物纳米纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。Nafion211质子交换膜两侧的聚合物纳米纤维直径约为120nm，膜厚为8μm，多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于70%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，其余具体操作同实例1。将长链Nafion211质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入磁控溅射样品室，在1.8W的反射功率下溅射时间为3min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为4.5min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.1mg/cm2，阴极Pt载量为0.15mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力1MPa，温度140℃，时间60s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极70%增湿；单电池工作温度为80℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.764 | 0.701 | 0.605 |
实施例3
称取0.50g聚苯乙烯粉末，3ml氯仿，1ml四氢呋喃于烧杯中，用磁力搅拌器在90℃下水浴搅拌直至聚苯乙烯全部溶解，配成混合均匀的电纺丝聚合物液体。将Nafion溶液填充的多孔聚四氟乙烯增强复合膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余操作同实例1。电纺时间为3min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将Nafion溶液填充的多孔聚四氟乙烯增强复合膜另一侧沉积多孔聚合物纳米纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。增强复合膜两侧的聚合物纳米纤维直径约为80nm，膜厚为4.5μm，多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于75%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，其余具体操作同实例1。将增强复合膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，在1.8W的反射功率下，溅射时间为3min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为7.5min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.1mg/cm2，阴极Pt载量为0.25mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力4MPa，温度120℃，时间80s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气背压为0.1MPa；阴极、阳极50%增湿；单电池工作温度为75℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.792 | 0.699 | 0.611 |
实施例4
称取0.75g烘干后的PVDF粉末，3.0g二甲基二酰胺（DMF），4.0g丙酮混合于烧杯中，用磁力搅拌器在50℃下搅拌0.5h，配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将长链的Nafion211质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。
电纺时间为8min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将长链的Nafion质子交换膜另一侧沉积多孔聚合物纳米纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维直径约为200nm，膜厚为9μm，多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于70%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，其余具体操作同实例1。将长链Nafion211质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，在1.8W的反射功率下，溅射时间为1.5min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为7.5min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.1mg/cm2，阴极Pt载量为0.25mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力4MPa，温度130℃，时间70s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为95℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.715 | 0.685 | 0.642 |
实施例5
称取0.65g烘干后的PVDF粉末，2.8g二甲基二酰胺（DMF），3.6g丙酮混合于烧杯中，用磁力搅拌器在50℃下搅拌0.5h，配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将短链全氟磺酸Nafion212膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。电纺时间为3min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将短链全氟磺酸Nafion212质子交换膜另一侧沉积多孔聚合物纳米纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。短链全氟磺酸Nafion质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维直径约为200nm，膜厚为12μm，多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于60%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，其余具体操作同实例1。将短链全氟磺酸Nafion212质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，在1.8W的反射功率下，溅射时间为1.5min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为6min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.1mg/cm2，阴极Pt载量为0.2mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力3MPa，温度100℃，时间80s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为85℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.713 | 0.624 | 0.578 |
实施例6
称取0.50g聚丙烯腈粉末，6ml二甲基甲酰胺于烧杯中，用磁力搅拌器在90℃下水浴搅拌直至聚苯聚丙烯腈全部溶解，配成混合均匀的电纺丝聚合物液体。将部分氟化的BAM3G（Ballard公司生产的BAM3G）质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余操作同实例1。电纺时间为4min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将BAM3G质子交换膜另一侧沉积多孔聚合物纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。BAM3G质子交换树脂膜两侧的多孔聚合物纳米纤维直径约为80nm，膜厚为5μm，多孔纳米纤维膜孔隙率大于70%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，其余具体操作同实例1。将BAM3G质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，在1.8W的反射功率下，溅射时间为4.5min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为6min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.15mg/cm2，阴极Pt载量为0.2mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力3MPa，温度90℃，时间120s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气背压为0.1MPa；阴极、阳极90%增湿；单电池工作温度为85℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.813 | 0.725 | 0.662 |
实施例7
称取0.80g烘干后的PVDF粉末，3.2g二甲基二酰胺（DMF），4.4g丙酮混合于烧杯中，用磁力搅拌器在50℃下搅拌0.5h，配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将非氟化的磺化聚砜类树脂质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。电纺时间为7min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将磺化聚砜类树脂质子交换膜另一侧沉积多孔聚合物纳米纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。磺化聚砜类树脂质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维直径约为50nm，膜厚为5nm，多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于70%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，其余具体操作同实例1。将质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，在1.8W的反射功率下，溅射时间为1.5min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为4.5min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.1mg/cm2，阴极Pt载量为0.15mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力2MPa，温度120℃，时间90s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为80℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.805 | 0.725 | 0.679 |
实施例8
称取0.50g聚氨酯粉末，3ml二甲基甲酰胺于烧杯中，用磁力搅拌器在90℃下水浴搅拌直至聚聚氨酯全部溶解，配成混合均匀的电纺丝聚合物液体。将非氟化的磺化聚苯硫醚树脂质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余操作同实例1。电纺时间为6min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将磺化聚苯硫醚树脂质子交换膜另一侧沉积多孔聚合物纳米纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。磺化聚苯硫醚树脂膜两侧的多孔聚合物纳米纤维直径约为80nm，膜厚为6μm，多孔多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于70%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，其余具体操作同实例1。将聚苯硫醚树脂质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，在1.8W的反射功率下，溅射时间为1.5min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为6min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.05mg/cm2，阴极Pt载量为0.2mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力2MPa，温度130℃，时间90s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气背压为0.1MPa；阴极、阳极85%增湿；单电池工作温度为70℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.765 | 0.672 | 0.577 |
实施例9
将聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯按照3:1的比例配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将其电纺在非氟化的磺化聚苯并咪唑质子交换膜两侧。其中，将非氟化的磺化聚苯并咪唑质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。电纺时间为5min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将磺化聚苯并咪唑膜另一侧沉积多孔聚合物纳米纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。磺化聚苯并咪唑树脂薄膜两侧的多孔聚合物纳米纤维直径约为60nm，纤维膜厚为5μm，多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于80%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，其余具体操作同实例1。将非氟化的磺化聚苯并咪唑质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，在1.8W的反射功率下，溅射时间为3min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为6min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.1mg/cm2，阴极Pt载量为0.2mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力4MPa，温度140℃，时间70s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为85℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.809 | 0.728 | 0.679 |
实施例10
称取0.50g聚甲基丙烯酸甲酯粉末，3ml氯仿，2ml四氢呋喃于烧杯中，用磁力搅拌器在80℃下水浴搅拌直至聚苯聚丙烯腈全部溶解，配成混合均匀的电纺丝聚合物液体。将非氟化的磺化聚磷腈质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，后续操作同实例1。电纺时间为7min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将非氟化的磺化聚磷腈质子交换膜另一侧沉积多孔聚合物纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。磺化聚磷腈质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维直径约为40nm，膜厚为5μm，多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于80%。
将铂金属靶材放入磁控溅射仪器中，其余具体操作同实例1。将非氟化的磺化聚磷腈质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，在1.8W的反射功率下，溅射时间为4.5min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为7.5min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.15mg/cm2，阴极Pt载量为0.25mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力4MPa，温度130℃，时间100s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气背压为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为100℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.808 | 0.728 | 0.672 |
实施例11
将聚偏氟乙烯和聚氨酯按照4：1的比例配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将其电纺在长链Nafion211质子交换膜两侧。其中，将长链Nafion211质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。电纺时间为8min，得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜，用同样的方法将长链Nafion211质子交换膜另一侧沉积多孔聚合物纳米纤维电纺膜，放入100～120℃的烘箱中，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜。长链Nafion质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维直径约为80nm，膜厚为6μm，多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于70%。
将铂金属靶材放入真空蒸镀仪器中，将长链Nafion211质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入真空蒸镀样品室，对着靶材，密封真空室，用机械泵抽真空，待蒸镀室真空度小于5Pa后，改用分子泵抽到小于5×10-4Pa后，使电子束电流为27A，控制蒸镀时间为10min，在长链Nafion211质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的一侧均匀蒸镀上一层活性金属纳米粒子，即得到Pt载量0.05mg/cm2作为阳极，用同样的方法蒸镀50min，制备另一个Pt载量为0.25mg/cm2作为阴极，形成一种CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力4MPa，温度130℃，时间90s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极80%增湿；单电池工作温度为90℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.803 | 0.721 | 0.663 |
实施例12
将聚苯胺和聚苯乙烯按照1:2的比例配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将其电纺在非氟化的磺化聚酰亚胺质子交换膜两侧。其中，将非氟化的磺化聚酰亚胺质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。其中多孔聚合物纳米纤维直径约为70nm，膜厚约为6nm。多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于85%。
将铂金属靶材放入真空蒸镀仪器中，其余操作同实例11。在27A的电子束电流下将非氟化的磺化聚酰亚胺质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入真空蒸镀室，将蒸镀时间为20min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为30min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.1mg/cm2，阴极Pt载量为0.15mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力1MPa，温度140℃，时间70s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为80℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.822 | 0.730 | 0.668 |
实施例13
将聚偏二氟乙烯和六氟丙烯按照2:1的比例配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将其电纺在非氟化的磺化聚苯乙烯质子交换膜两侧。其中，将非氟化的磺化聚苯乙烯质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。其中多孔聚合物纳米纤维直径约为80nm，膜厚约为5μm。多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于80%。
将铂金属靶材放入真空蒸镀仪器中，其余操作同实例11。在27A的电子束电流下将非氟化的磺化聚酰亚胺质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入真空蒸镀室，将蒸镀时间为20min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为30min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.05mg/cm2，阴极Pt载量为0.15mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力3MPa，温度140℃，时间90s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为95℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.808 | 0.723 | 0.665 |
实施例14
将5%浓度的Nafion溶液和聚偏氟乙烯按照9:1的质量比例配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将其电纺在非氟化的磺化聚醚醚酮质子交换膜两侧。其中，将非氟化的磺化聚醚醚酮质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。其中多孔聚合物纳米纤维直径约为60nm，膜厚约为4μm。多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于80%。
将铂金属靶和镍金属靶材放入磁控溅射仪器中，将非氟化的磺化聚醚醚酮质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，其余操作同实例1，并且铂和镍按照原子比例控制为Pt:Ni=3:7，将非氟化的磺化聚醚醚酮质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，在1.8W的反射功率下，溅射时间为4.5min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为7.5min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.15mg/cm2，阴极Pt载量为0.25mg/cm2的CCM燃料电池芯片。将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力3MPa，温度110℃，时间80s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为75℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.816 | 0.715 | 0.664 |
实施例15
将聚苯胺和聚环氧乙烷按照5:1的比例配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将其电纺在长链Nafion211质子交换膜两侧。其中，将长链Nafion211质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。其中多孔聚合物纳米纤维直径约为90nm，膜厚约为5μm。多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于80%。
将铂和钴金属靶材放入真空蒸镀仪器中，将长链Nafion211质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入真空蒸镀室，其余操作同实例11。在27A的电子束电流下，并且铂和钴按照原子比例控制为Pt:Co=3:7，将长链Nafion211质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入真空蒸镀室，将蒸镀时间为20min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为50min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.05mg/cm2，阴极Pt载量为0.25mg/cm2的CCM燃料电池芯片。将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力3MPa，温度120℃，时间100s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极95%增湿；单电池工作温度为85℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.818 | 0.719 | 0.676 |
实施例16
将聚苯胺和聚甲基丙烯酸甲酯按照3:2的比例配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将其电纺在长链Nafion212质子交换膜两侧。其中，将长链Nafion212质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。其中多孔聚合物纳米纤维直径约为70nm，膜厚约为4μm。多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于90%。
将铂和镍金属靶材放入真空蒸镀仪器中，其余操作同实例11。在27A的电子束电流下，并且铂和镍按照原子比例控制为Pt:Ni=7:3，将长链Nafion212质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入真空蒸镀室，将蒸镀时间为30min的一侧作为阳极，同样的方法，将蒸镀时间为40min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.15mg/cm2，阴极Pt载量为0.20mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力2MPa，温度110℃，时间120s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为85℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.816 | 0.715 | 0.656 |
实施例17
如同实例1，在15kv电压下电纺4min，将短链Nafion212质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，在短链Nafion212质子交换膜两侧沉积多孔聚合物纳米纤维膜，其中聚合物纳米纤维直径约为60nm，薄膜厚度为4μm。多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于90%。
将商业的碳载铂催化剂（铂的质量含量为60%）、5%Nafion溶液及乙二醇按质量比4:1:30混合制成料浆，并采用获得的料浆喷涂在短链Nafion212质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料的一侧，铂载量为0.05mg/cm2，作为阳极；用同样的方法在另一侧喷涂上述催化剂料浆，铂载量为0.15mg/cm2，作为阴极。即得到一个阳极Pt载量为0.05mg/cm2，阴极Pt载量为0.15mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力2MPa，温度100℃，时间110s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为80℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.789 | 0.732 | 0.621 |
实施例18
将5%浓度的Nafion溶液和聚环氧乙烷按照95:5的质量比例配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将其电纺在全氟磺酸树脂填充的多孔聚四氟乙烯增强复合质子交换膜两侧。其中，将全氟磺酸树脂填充的多孔聚四氟乙烯增强复合质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。其中多孔聚合物纳米纤维直径约为80nm，膜厚约为10μm。多孔纳米纤维膜孔隙率大于80%。而且预先在碳纸一侧涂敷一层由聚四氟乙烯和导电碳黑颗粒（XC-72）组成的微孔层，其中聚四氟乙烯含量为30wt%，经350℃下煅烧30min后成型。
将铂金属靶和钯金属靶材放入磁控溅射仪器中，将全氟磺酸树脂填充的多孔聚四氟乙烯增强复合质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，后续操作同实例1，并且将铂和钯按照原子比例控制为Pt:Pd=5:5，在1.8W的反射功率下，溅射时间为3min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为7.5min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.15mg/cm2，阴极Pt载量为0.25mg/cm2的CCM燃料电池芯片。将用带微孔层的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力4MPa，温度120℃，时间80s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极85%增湿；单电池工作温度为75℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.822 | 0.725 | 0.686 |
实施例19
将5%浓度的Nafion溶液和聚四氟乙烯按照9:1的质量比例配成混合均匀的电纺丝聚合物液体，将其电纺在长链Nafion211质子交换膜两侧。其中，将长链Nafion211质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，其余具体操作同实例1。其中共纺多孔聚合物纳米纤维直径约为80nm，膜厚约为10μm。多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于80%。
将铂金属靶和钴金属靶材放入磁控溅射仪器中，将长链Nafion质子交换膜两侧都沉积有多孔聚合物纳米纤维薄膜的材料放入溅射室，其余操作同实例1，并且将铂和钴按照原子比例控制为Pt:Co=7:3，在1.8W的反射功率下，溅射时间为4.5min的一侧作为阳极，同样的方法，将溅射时间为7.5min另一侧作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.15mg/cm2，阴极Pt载量为0.25mg/cm2的CCM燃料电池芯片。将用聚四氟乙烯处理的疏水碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力3MPa，温度110℃，时间80s。碳纸的疏水处理方法与实施例1相同。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极100%增湿；单电池工作温度为75℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.824 | 0.725 | 0.681 |
实施例20
如同实例1，在15kv电压下电纺2min，将Nafion树脂填充的多孔聚四氟乙烯增强复合质子交换膜固定在接收屏，调整适当的接收距离，在Nafion树脂填充的多孔聚四氟乙烯增强复合质子交换膜两侧沉积多孔纳米纤维膜，其中多孔聚合物纳米纤维直径约为70nm，薄膜厚度为2μm。多孔聚合物纳米纤维膜孔隙率大于90%。
将商业的碳载铂催化剂（铂的质量含量为60%）、5%
溶液及乙二醇按质量比4:1:30混合制成料浆，并采用获得的料浆喷涂在Nafion树脂填充的多孔聚四氟乙烯增强复合质子交换膜两侧沉积多孔纳米纤维膜的材料一侧，铂载量为0.05mg/cm2，作为阳极；用同样的方法在另一侧喷涂上述催化剂料浆，铂载量为0.1mg/cm2，作为阴极，即得到一个阳极Pt载量为0.05mg/cm2，阴极Pt载量为0.1mg/cm2的CCM燃料电池芯片。
将不做疏水处理的碳纸贴在制备的CCM两侧，经过热压获得燃料电池膜电极，热压的压力3MPa，温度120℃，时间100s。
将制备的膜电极与集流板、端板及密封材料组装成单电池。单电池操作条件为：H2/空气，空气压力为0.1MPa；阴极、阳极30%增湿；单电池工作温度为80℃。
测试结果如下：
| 电流（毫安/厘米2） | 200 | 600 | 1000 |
| 电压（伏特） | 0.775 | 0.710 | 0.603 |
Claims (16)
1.具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，包括有质子交换膜，其特征在于：在质子交换膜两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜，所述的多孔聚合物纳米纤维薄膜的纳米纤维表面均匀沉积一层具有催化活性的金属纳米粒子，形成多孔聚合物纳米纤维薄膜催化层的燃料电池芯片，所述的多孔聚合物纳米纤维的成分为可以电纺的纯高分子聚合物或者共纺高分子聚合物。
2.根据权利要求1所述的具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，其特征在于：所述的质子交换膜材料包括具有长短链的全氟磺酸树脂、全氟磺酸树脂填充的多孔聚四氟乙烯增强复合膜、部分氟化的质子交换树脂BAM3G及非氟化的质子交换树脂。
3.根据权利要求2所述的具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，其特征在于：所述的非氟化的质子交换树脂为磺化聚砜类树脂、磺化聚苯硫醚树脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚磷腈、磺化聚酰亚胺树脂、磺化聚苯乙烯树脂或磺化聚醚醚酮树脂。
4.根据权利要求1所述的具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，其特征在于：所述的纯高分子聚合物为聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯晴、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚氨酯。
5.根据权利要求1所述的具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，其特征在于：所述的共纺高分子聚合物为聚偏氟乙烯/聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯/聚氨酯、聚偏二氟乙烯/六氟丙烯、聚苯胺/聚苯乙烯、聚苯胺/聚环氧乙烷、聚苯胺/聚甲基丙烯酸甲酯、Nafion/聚偏氟乙烯、Nafion/聚四氟乙烯、Nafion/聚环氧乙烷、Nafion/聚乙烯醇。
6.根据权利要求4或5所述的具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，其特征在于：所述的纯高分子聚合物或共纺高分子聚合物纳米纤维直径小于500nm。
7.根据权利要求6所述的具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，其特征在于：所述的纯高分子聚合物以及共纺高分子聚合物纳米纤维直径优选为50～250nm。
8.根据权利要求1所述的具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，其特征在于：所述的多孔聚合物纳米纤维薄膜厚度小于12μm。
9.根据权利要求8所述的具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片，其特征在于：所述的多孔聚合物纳米纤维薄膜厚度优选为2～8μm。
10.权利要求1-9任一项所述的具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片的制备方法，包括有如下步骤：
1）称取纯高分子聚合物或共纺高分子聚合物粉体，加入溶剂进行稀释搅拌，配制成混合均匀的电纺聚合物液体；
2）在静电纺丝装置的接收板上固定好质子交换膜材料，用注射器取步骤1）所述的电纺聚合物液体，固定在微量注射泵上，注射器针头端口磨成平口，与高压电源的输出端相连，将所述的质子交换膜固定在接地的铝箔上作为接受屏，启动注射泵，调节注射器推进速度，针头有液滴时，打开高压电源，调节工作电压，控制电纺时间，在质子交换膜的两侧得到多孔聚合物纳米纤维电纺膜；
3）将两侧都沉积有步骤2）所述的多孔聚合物纤维膜的质子交换膜放入60～120℃的烘箱中，常压烘干30min，得到两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜；
4）将活性金属靶材放入磁控溅射仪器中，将两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜放入磁控溅射样品室，对着靶材，密封溅射室，抽真空到小于5×10-4Pa后，通过控制溅射时间，在质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维薄膜表面分别均匀溅射上具有催化活性的金属纳米粒子，形成燃料电池芯片；
或者，将活性金属靶材放入真空蒸镀仪器中，将两侧具有多孔聚合物纳米纤维薄膜的质子交换膜放入真空蒸镀样品室，多孔聚合物纳米纤维薄膜的膜面朝上放置，对着靶材，密封真空室，抽真空到小于5×10-4Pa后，使电子束电流为10～40A内，控制蒸镀时间，在质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维薄膜表面分别均匀蒸镀上具有催化活性的金属纳米粒子，形成燃料电池芯片。
或者，将具有催化活性的金属纳米粒子制成料浆直接喷涂在质子交换膜两侧的多孔聚合物纳米纤维薄膜表面形成燃料电池芯片，所述的料浆的组成成分的按质量比计为金属纳米粒子：全氟磺酸树脂：溶剂=5～1：1：5～30，其中，所述的溶剂为乙醇、异丙醇、乙二醇或丙三醇。
11.包含权利要求1-9任意一项所述的燃料电池芯片的膜电极，所述的燃料电池芯片两侧分别复合气体扩散层材料。
12.根据权利要求11所述的膜电极，其特征在于，气体扩散层材料为亲水或疏水的碳纸或碳布。
13.权利要求11所述的膜电极的制备方法，其特征在于，将燃料电池芯片放置在两个气体扩散层材料中间，经过热压后获得多孔膜电极，热压的压力1～4MPa，温度90～140℃，时间60～120秒。
14.根据权利要求13所述的膜电极的制备方法，其特征在于，所述的气体扩散层材料为亲水的碳纸或碳布，或是经聚四氟乙烯疏水处理的碳纸或碳布。
15.根据权利要求14所述的膜电极的制备方法，其特征在于经聚四氟乙烯疏水处理的碳纸或碳布的具体制备步骤如下：将碳纸浸入到聚四氟乙烯疏水剂中，时间为5～10分钟，并在340～350℃下煅烧20～30分钟，其中聚四氟乙烯疏水剂的固含量为10wt%～30wt%。
16.根据权利要求13所述的疏水气体扩散层的制备方法，其特征在于气体扩散层一侧预先涂覆由聚四氟乙烯和导电纳米碳黑混合而成的微孔层，聚四氟乙烯含量为10～30wt%，经350℃下煅烧20～30min后成型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310380085.6A CN103413950B (zh) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | 具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片、膜电极及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310380085.6A CN103413950B (zh) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | 具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片、膜电极及制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103413950A true CN103413950A (zh) | 2013-11-27 |
| CN103413950B CN103413950B (zh) | 2016-05-11 |
Family
ID=49606947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310380085.6A Expired - Fee Related CN103413950B (zh) | 2013-08-27 | 2013-08-27 | 具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片、膜电极及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103413950B (zh) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105280939A (zh) * | 2014-07-09 | 2016-01-27 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种制备多层复合纳米纤维质子交换膜的装置及方法 |
| CN105561815A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-05-11 | 东华大学 | 一种聚氨酯微球油性滤膜的制备方法 |
| CN106784883A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-05-31 | 大连理工大学 | 质子交换膜燃料电池平整无裂纹低碳载量微孔层的制备方法 |
| CN106848355A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-06-13 | 南京大学 | 一种膜电极ccm的静电纺丝和静电喷涂制备方法 |
| CN108579818A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-28 | 武汉理工大学 | 固体聚合物电解质水电解膜电极催化剂浆料的制备方法 |
| CN109167076A (zh) * | 2018-09-01 | 2019-01-08 | 张玉英 | 一种用于制备燃料电池用氢的电解水催化膜材及制备方法 |
| CN109244513A (zh) * | 2017-07-10 | 2019-01-18 | 现代自动车株式会社 | 燃料电池及其制备方法 |
| CN109585750A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-04-05 | 大连中比动力电池有限公司 | 一种复合隔膜及其制备方法 |
| CN109860630A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-06-07 | 北京卡达克数据有限公司 | 纳米纤维催化剂浆料的制备方法、催化层制备及ccm膜的制备方法 |
| CN110212227A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-09-06 | 天津工业大学 | 一种金属有机骨架改性纳米纤维质子交换膜的制备方法 |
| CN110970629A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-04-07 | 苏州卫鹏机电科技有限公司 | 燃料电池膜电极ccm及其制备方法、装置 |
| CN111244475A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种高温质子交换膜燃料电池膜电极及其制备方法与应用 |
| CN112599825A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-02 | 武汉理工大学 | 一种掺Pt复合质子交换膜及其制备方法 |
| CN112968199A (zh) * | 2019-12-14 | 2021-06-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种燃料电池用一体化膜电极及其制备与应用 |
| CN114204084A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-18 | 大连理工大学 | 一种电纺构建中空纤维式质子交换膜燃料电池的方法 |
| CN114204051A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种燃料电池膜电极连续涂布制备工艺 |
| CN114614029A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-10 | 郑州大学 | 超细金属纳米粒子负载的一体化空气电极的制备方法 |
| WO2022226878A1 (zh) * | 2021-04-29 | 2022-11-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 导电膜层、有机电致发光器件、显示装置及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1773755A (zh) * | 2005-11-17 | 2006-05-17 | 上海交通大学 | 一种质子交换膜燃料电池用的膜电极及其制备方法 |
| US20080187814A1 (en) * | 2005-02-14 | 2008-08-07 | Masaru Hori | Fuel Cell Structure and Method of Manufacturing Same |
| CN100505395C (zh) * | 2006-09-15 | 2009-06-24 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种自增湿质子交换膜燃料电池膜电极的制备方法 |
-
2013
- 2013-08-27 CN CN201310380085.6A patent/CN103413950B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080187814A1 (en) * | 2005-02-14 | 2008-08-07 | Masaru Hori | Fuel Cell Structure and Method of Manufacturing Same |
| CN1773755A (zh) * | 2005-11-17 | 2006-05-17 | 上海交通大学 | 一种质子交换膜燃料电池用的膜电极及其制备方法 |
| CN100505395C (zh) * | 2006-09-15 | 2009-06-24 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种自增湿质子交换膜燃料电池膜电极的制备方法 |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105280939A (zh) * | 2014-07-09 | 2016-01-27 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种制备多层复合纳米纤维质子交换膜的装置及方法 |
| CN105561815A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-05-11 | 东华大学 | 一种聚氨酯微球油性滤膜的制备方法 |
| CN105561815B (zh) * | 2016-01-18 | 2018-09-25 | 东华大学 | 一种聚氨酯微球油性滤膜的制备方法 |
| CN106848355A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-06-13 | 南京大学 | 一种膜电极ccm的静电纺丝和静电喷涂制备方法 |
| CN106784883A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-05-31 | 大连理工大学 | 质子交换膜燃料电池平整无裂纹低碳载量微孔层的制备方法 |
| CN106784883B (zh) * | 2017-03-13 | 2019-07-16 | 大连理工大学 | 质子交换膜燃料电池平整无裂纹低碳载量微孔层的制备方法 |
| CN109244513B (zh) * | 2017-07-10 | 2022-07-15 | 现代自动车株式会社 | 燃料电池及其制备方法 |
| CN109244513A (zh) * | 2017-07-10 | 2019-01-18 | 现代自动车株式会社 | 燃料电池及其制备方法 |
| CN108579818A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-09-28 | 武汉理工大学 | 固体聚合物电解质水电解膜电极催化剂浆料的制备方法 |
| CN108579818B (zh) * | 2018-04-02 | 2021-03-16 | 武汉理工大学 | 固体聚合物电解质水电解膜电极催化剂浆料的制备方法 |
| CN109167076A (zh) * | 2018-09-01 | 2019-01-08 | 张玉英 | 一种用于制备燃料电池用氢的电解水催化膜材及制备方法 |
| CN109167076B (zh) * | 2018-09-01 | 2021-05-18 | 河北世昌汽车部件有限公司 | 一种用于制备燃料电池用氢的电解水催化膜材及制备方法 |
| CN109585750A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-04-05 | 大连中比动力电池有限公司 | 一种复合隔膜及其制备方法 |
| CN109585750B (zh) * | 2018-10-26 | 2021-10-15 | 大连中比动力电池有限公司 | 一种复合隔膜及其制备方法 |
| CN111244475B (zh) * | 2018-11-28 | 2021-03-12 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种高温质子交换膜燃料电池膜电极及其制备方法与应用 |
| CN111244475A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种高温质子交换膜燃料电池膜电极及其制备方法与应用 |
| CN109860630A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-06-07 | 北京卡达克数据有限公司 | 纳米纤维催化剂浆料的制备方法、催化层制备及ccm膜的制备方法 |
| CN110212227A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-09-06 | 天津工业大学 | 一种金属有机骨架改性纳米纤维质子交换膜的制备方法 |
| CN110970629B (zh) * | 2019-11-08 | 2022-07-26 | 苏州卫鹏机电科技有限公司 | 燃料电池膜电极ccm及其制备方法、装置 |
| CN110970629A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-04-07 | 苏州卫鹏机电科技有限公司 | 燃料电池膜电极ccm及其制备方法、装置 |
| CN112968199A (zh) * | 2019-12-14 | 2021-06-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种燃料电池用一体化膜电极及其制备与应用 |
| CN112599825A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-02 | 武汉理工大学 | 一种掺Pt复合质子交换膜及其制备方法 |
| WO2022226878A1 (zh) * | 2021-04-29 | 2022-11-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 导电膜层、有机电致发光器件、显示装置及方法 |
| CN114204084A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-18 | 大连理工大学 | 一种电纺构建中空纤维式质子交换膜燃料电池的方法 |
| CN114204084B (zh) * | 2021-11-26 | 2023-12-22 | 大连理工大学 | 一种电纺构建中空纤维式质子交换膜燃料电池的方法 |
| CN114204051A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种燃料电池膜电极连续涂布制备工艺 |
| CN114204051B (zh) * | 2021-12-03 | 2023-11-10 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种燃料电池膜电极连续涂布制备工艺 |
| CN114614029A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-10 | 郑州大学 | 超细金属纳米粒子负载的一体化空气电极的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103413950B (zh) | 2016-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103413947B (zh) | 燃料电池有序化多孔纳米纤维单电极、膜电极及制备方法 | |
| CN103413950B (zh) | 具有纳米结构薄膜催化层的燃料电池芯片、膜电极及制备方法 | |
| US10381672B2 (en) | Reinforced composite membrane for fuel cell and membrane-electrode assembly for fuel cell comprising the same | |
| CN105261767A (zh) | 纳米碳掺杂多孔纤维单电极、膜电极及制备方法 | |
| KR101376362B1 (ko) | 연료전지용 고분자 전해질막 및 그 제조방법 | |
| JP2013503436A (ja) | 燃料電池用の高分子電解質膜及びその製造方法 | |
| CN101237060B (zh) | 基于多孔基体的燃料电池催化剂层、膜电极及制备方法 | |
| CN102157741B (zh) | 一种超薄质子交换膜燃料电池膜电极的制备方法 | |
| CN100557874C (zh) | 聚合物超短纤维作为疏水剂的燃料电池膜电极及其制备方法 | |
| CN101557001B (zh) | 一种燃料电池膜电极及其制备方法 | |
| JP2006080083A (ja) | 燃料電池用電極，膜−電極アセンブリ，及び燃料電池システム | |
| CN102738477B (zh) | 基于3维质子导体的有序化单电极和膜电极及制备方法 | |
| CN101237059B (zh) | 基于多孔基体的燃料电池催化剂层、燃料电池芯片及制备方法 | |
| CN112993265A (zh) | 一种用于燃料电池的气体扩散层及其制备方法 | |
| KR101162472B1 (ko) | 연료전지 전극 및 그 제조방법 | |
| CN102738478B (zh) | 基于3维质子导体的单电极和燃料电池膜电极及制备方法 | |
| CN108110284B (zh) | 一种直接制备燃料电池用铂纳米晶核壳催化层的方法 | |
| Li et al. | Highly ordered 3D macroporous scaffold supported Pt/C oxygen electrodes with superior gas-proton transportation properties and activities for fuel cells | |
| JP2009181783A (ja) | 燃料電池用触媒電極 | |
| CN103887518B (zh) | 一种自增湿的有序化聚合物膜电极 | |
| CN102723509B (zh) | 基于纳米纤维阵列结构的3维质子导体、膜电极及其制备 | |
| CN104347884B (zh) | 一种适用于燃料电池的电极的制备方法 | |
| TW200924268A (en) | Membrane electrode assembly of fuel cell and method of making the same | |
| CN112993349B (zh) | 一种中空纳米槽型膜电极的制备方法及其应用 | |
| CN110600749B (zh) | 一种燃料电池一体式扩散层及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160511 Termination date: 20160827 |