CN111244488A - 一种燃料电池用ccl、mea及燃料电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料电池用CCL、MEA及燃料电池，其CCL包括至少2个具有不同特的CCL。本发明一些实例的CCL，可以在不牺牲耐久性的情况下，具有超高的性能；或在不牺牲性能的情况下，具有超高的耐久性。本发明一些实例的CCL，易于制备，同时易于根据需要更改原料的组成，满足不同的需要。

Description

一种燃料电池用CCL、MEA及燃料电池
技术领域
本发明属于燃料电池领域，具体涉及一种燃料电池用CCL、MEA及燃料电池。
背景技术
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。燃料电池具有效率高，绿色环保等优势，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术。
燃料电池的主要构成组件为：电极(Electrode)、电解质隔膜(ElectrolyteMembrane)与集电器(Current Collector)等。电极是燃料发生氧化反应与氧化剂发生还原反应的电化学反应场所，其性能的好坏关键在于触媒的性能、电极的材料与电极的制程等。MEA(Membrane Electrode Assembly)膜电极是燃料电池电化学反应的基本单元，它的设计和制备首先要遵循燃料电池电化学反应的基本原理和特性，并且与燃料电池最终的使用条件相结合来综合考虑。
为了获得性能优异的MEA，要求MEA的催化层尽可能的薄，以利于传质并提高燃料电池的效率。传统的燃料电池MEA中，阴极催化层(cathode catalyst layer CCL)是5～10μm厚的单层结构，由固载在碳材料上的催化剂(如Pt等)和质子导体聚合物(离聚物ionomer)组成。一般而言，催化剂和离聚物的特性决定了高性能会导致快降解。另一个影响CCL性能及耐久的重要因素是CCL中使用的溶剂(solvent)。一般而言，高粘度的溶剂会提高CCL的耐久性但是性能较差，而低粘度的溶剂会提高CCL的性能但是耐久性较差。因此，在传统的CCL设计中，无法兼顾高性能和高耐久性，只能根据具体的需要，择一选择高性能或高耐久性。典型的MEA设计如下：
CN110277579A公开了一种燃料电池用膜电极结构，包括：厚度为25～300微米的第一结构层；设于第一结构层之上的第一催化剂层；设于第一催化剂层之上的全氟磺酸质子交换膜；设于全氟磺酸质子交换膜之上的第二催化剂层；其中，所述第一催化剂层、第二催化剂层的厚度分别为1～50微米；以上各层复合后，形成膜电极结构。本发明的优势在于全氟磺酸树脂PFSA在催化层表面直接成膜，降低了催化层与质子交换膜界面间的传递质子的阻力；增强了催化层与质子交换膜间的水传递能力，在电池操作过程中可更好的润湿质子交换膜；将质子交换膜制备过程融合入膜电极的制备过程，缩短了制备周期。
CN102104155A公开了一种燃料电池用高性能低铂阴极催化层结构及其用途。以Pt/C或PtMxOy/C为电催化剂，由比表面积为800～1200m2/g的炭载体制备的Pt/C或PtMxOy/C催化剂(第二催化剂)与质子导体为主要组分构成与质子交换膜相连接的亲水性内催化层；以比表面积为50～300m2/g的炭载体制备的Pt/C或PtMxOy/C催化剂(第一催化剂)或其与第二催化剂的复合催化剂与憎水剂为主要组分构成与扩散层相连接的憎水性外催化层。该低铂阴极催化层结构具有Pt用量少、厚度薄、催化剂利用率和极限电流密度高、稳定性和耐久性好的特点。
US20130022891A1公开了一种提高MEA性能的方法，其具有双层CCL结构，靠近聚合物电解质膜的第一层由Pt构成，靠近GDL的第二层由性能更高的Pt-Co构成。CN106663817A公开了另一种具有多层CCL结构的MEA，其CCL结构与US20130022891A1公开的结构几乎相反，靠近聚合物电解质膜的第一层由Pt-Co构成，靠近GDL的第二层由Pt构成，使催化性更好的催化剂位于CCL反应活性最高的区域，同时提高耐久性。这两种设计在提高MEA性能的同时，在使用过程中都面临着显著的性能损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能更为优异的CCL结构及其MEA和燃料电池。
本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一个方面，提供：
一种燃料电池用CCL，其至少包括靠近电解质隔膜的第一CCL和附着在第一CCL的第二CCL组成，其中：
所述第一CCL上负载的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；所述第二CCL上负载的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；或
所述第一CCL上负载的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；所述第二CCL上负载的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；或
所述第一CCL上负载的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；所述第二CCL上负载的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；或
所述第一CCL上负载的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；所述第二CCL上负载的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP。
在一些CCL的实例中，所述第一CCL的厚度为1～5μm。
在一些CCL的实例中，所述第二CCL的厚度为1～5μm。
在一些CCL的实例中，所述第一CCL和第二CCL之间没有间隔层。
在一些CCL的实例中，粘度为2.5～1000cP的溶剂选自甘油、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、二甘醇、乙二醇、丙二醇、异丁醇、1-丁醇、戊二醇中的至少一种。
在一些CCL的实例中，粘度为0.05～10cP的溶剂选自丙酮、二甲氧甲烷、丁酮、乙酸乙酯、甲醇、水、乙醇、正丙醇、异丙醇和乙酸中的至少一种。
在一些CCL的实例中，催化活性为0.05～0.2A/mg的催化剂选自粒径不小于4nm的Pt/C。
在一些CCL的实例中，催化活性为0.2～1.5A/mg的催化剂选自粒径不大于5.5nm的Pt、PtCo/C和PtNi/C。
在一些CCL的实例中，其具有以下至少一个特征：
第一CCL中，催化剂的负载量为0.05～0.3mg/cm2；
第二CCL中，催化剂的负载量为0.05～0.3mg/cm2；
第一CCL中，离聚物的含量为15～50wt.％；
第二CCL中，离聚物的含量为15～50wt.％。
本发明的第二个方面，提供：
一种CCL的制备方法，包括如下步骤：
在电解质隔膜的一侧涂布第一CCL浆料，完全干燥后得到第一CCL；
在第一CCL上涂布第二CCL浆料，完全干燥后，得到CCL；其中，
所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；或
所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；或
所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；或
所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP。
在一些CCL的制备实例中，所述第一CCL的厚度为1～5μm。
在一些CCL的制备实例中，所述第二CCL的厚度为1～5μm。
在一些CCL的制备实例中，所述第一CCL和第二CCL之间没有间隔层。
在一些CCL的制备实例中，粘度为2.5～1000cP的溶剂选自甘油、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、二甘醇、乙二醇、丙二醇、异丁醇、1-丁醇、戊二醇中的至少一种。
在一些CCL的制备实例中，粘度为0.05～10cP的溶剂选自丙酮、二甲氧甲烷、丁酮、乙酸乙酯、甲醇、水、乙醇、正丙醇、异丙醇和乙酸中的至少一种。
在一些CCL的制备实例中，催化活性为0.05～0.2A/mg的催化剂选自粒径不小于4nm的Pt/C。
在一些CCL的制备实例中，催化活性为0.2～1.5A/mg的催化剂选自粒径不大于5.5nm的Pt、PtCo/C和PtNi/C。
在一些CCL的制备实例中，其具有以下至少一个特征：
第一CCL中，催化剂的负载量为0.05～0.3mg/cm2；
第二CCL中，催化剂的负载量为0.05～0.3mg/cm2；
第一CCL中，离聚物的含量为15～50wt.％；
第二CCL中，离聚物的含量为15～50wt.％。
本发明的第三个方面，提供：
一种燃料电池用MEA，其具有本发明第一个方面所述的CCL，或按本发明第二个方面所述方法制备得到的CCL。
本发明的第四个方面，提供：
一种燃料电池，其具有
本发明第一个方面所述的CCL；或
按本发明第二个方面所述方法制备得到的CCL；或
本发明第三个方面所述的MEA。
本发明的有益效果是：
本发明一些实例的CCL，可以在不牺牲耐久性的情况下，具有超高的性能；或在不牺牲性能的情况下，具有超高的耐久性。
本发明一些实例的CCL，易于制备，同时易于根据需要更改原料的组成，满足不同的需要。
附图说明
图1～4是实施例2CCL与传统单层CCL预期的性能比较；
图5和图6是不同CCL在不同电流下的相对电压增加对比情况；
图7和图8是不同CCL在不同电流下的相对电压损失对比情况。
具体实施方式
发明人通过研究发现质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuelcellPEMFC)的CCL上，电流密度不是均一的。在高电流密度的情况下，电流主要在质子膜/CCL交界面产生，CCL层上的电势梯度造成CCL/GDL交界面的电流密度显著较低。进一步的，Pt的溶解主要发生在质子膜/CCL交界面。基于此，发明人设计了一种CCL，该CCL可以在不牺牲耐久性的情况下，具有超高的性能；或在不牺牲性能的情况下，具有超高的耐久性。
发明人意外发现，在CCL的制备过程中，使用的溶剂对成品CCL的性能有着意料之外的影响。通过将高活性催化剂(催化活性0.2～1.5A/mg)、高耐久催化剂(催化活性0.05～0.2A/mg)、低粘度溶剂(粘度0.05～10cP)和高粘度溶剂(2.5～1000cP)以不同的方式组合使用，制备双层CCL，可以得到具有不同特性的CCL，满足不同的使用要求，得到具有不同特性的燃料电池。粘度为25℃、标准大气压下的粘度。
本发明的CCL可以按常规方法制备成为MEA及燃料电池。
下面结合实施例，进一步说明本发明的技术方案。
示例性的耐久性浆料通过将Nafion离聚物分散在60wt.％的甘油水溶液中，然后加入50wt.％的耐久型催化剂Pt/C得到；示例性的高活性浆料通过将Nafion离聚物分散在水中，然后加入50wt.％的高活性催化剂Pt合金/C得到。基准浆料通过将Nafion离聚物分散在水中，然后加入50wt.％的耐久型催化剂Pt/C得到。
实施例1：中等催化活性-中等耐久型CCL的制备
取质子交换膜，在膜的一侧涂布第一CCL浆料，完全干燥后得到第一CCL；在第一CCL上涂布第二CCL浆料，完全干燥后，得到CCL，第一CCL和第二CCL的厚度为1～5μm；
其中，所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP。
实施例2：中等催化活性-高耐久型CCL的制备(Design 1)
取质子交换膜，在膜的一侧涂布第一CCL浆料，完全干燥后得到第一CCL；在第一CCL上涂布第二CCL浆料，完全干燥后，得到CCL，第一CCL和第二CCL的厚度为1～5μm；
其中，所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP。
实施例3：高催化活性-中等耐久型CCL的制备(Design 2)
取质子交换膜，在膜的一侧涂布第一CCL浆料，完全干燥后得到第一CCL；在第一CCL上涂布第二CCL浆料，完全干燥后，得到CCL，第一CCL和第二CCL的厚度为1～5μm；
其中，所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP。
实施例4：中等催化活性-中等耐久型CCL的制备
取质子交换膜，在膜的一侧涂布第一CCL浆料，完全干燥后得到第一CCL；在第一CCL上涂布第二CCL浆料，完全干燥后，得到CCL，第一CCL和第二CCL的厚度为1～5μm；
其中，所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP。
性能预测：
将CCL按现有方法制成标准的燃料电池，基于发明人开发的预测模型，对本发明CCL的性能进行预测。BOL指初始的性能曲线，EOL为0.6-1.0V循环3000～5000次后的性能曲线。
实施例2CCL与传统CCL(Baseline，同实施例2但缺少第二CCL层)的性能预测结果如图1和2所示。
实施例3CCL与传统CCL(Baseline，同实施例3但缺少第二CCL层)的性能预测结果如图3和4所示。
为进一步显示本发明CCL的优势所在，将其与标准的单层CCL(基准Baseline)进行性能比较。
如所预期的，与基准相比，实施例3的CCL具有最高的性能，因为实施例3的CCL中，第一CCL具有高催化活性，同时使用的是低粘度溶剂。但是即便是主要目的是高耐久性的实施例2，与基准相比也有更高的性能，因为实施例2的CCL中的第二CCL中使用了高活性催化剂和低粘度溶剂(图5和图6)。
图7和图8所分别是实施例2、实施例3和基准在不同条件下的循环工况(0.6-1.0V)累积压力测试中的电压损失对比，从图中可以看出，实施例2、实施例3的电压损失更小。
溶剂粘度对CCL的影响：
分别使用不同的溶剂混合，配制得到相同粘度的溶剂，按实施例2和3制备得到双层CCL并检测其性能，结果发现，只要溶剂的粘度接近，制得的CCL性能无显著区别。说明溶剂的粘度而非种类是影响CCL性能的一个重要因素。

Claims (9)

1.一种燃料电池用CCL，其至少包括靠近电解质隔膜的第一CCL和附着在第一CCL的第二CCL组成，其中：
所述第一CCL上负载的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；
所述第二CCL上负载的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；
或
所述第一CCL上负载的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；
所述第二CCL上负载的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；
或
所述第一CCL上负载的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；
所述第二CCL上负载的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；
或
所述第一CCL上负载的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；
所述第二CCL上负载的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用CCL，其特征在于：所述第一CCL的厚度为1～5μm；所述第二CCL的厚度为1～5μm。
3.根据权利要求1所述的燃料电池用CCL，其特征在于：所述第一CCL和第二CCL之间没有间隔层。
4.根据权利要求1所述的燃料电池用CCL，其特征在于：
粘度为2.5～1000cP的溶剂选自甘油、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、二甘醇、乙二醇、丙二醇、异丁醇、1-丁醇、戊二醇中的至少一种；
粘度为0.05～10cP的溶剂选自丙酮、二甲氧甲烷、丁酮、乙酸乙酯、甲醇、水、乙醇、正丙醇、异丙醇和乙酸中的至少一种。
5.根据权利要求1或4所述的燃料电池用CCL，其特征在于：
催化活性为0.05～0.2A/mg的催化剂选自粒径不小于4nm的Pt/C；
催化活性为0.2～1.5A/mg的催化剂选自粒径不大于5.5nm的Pt、PtCo/C和PtNi/C。
6.根据权利要求1所述的燃料电池用CCL，其特征在于：其具有以下至少一个特征：
第一CCL中，催化剂的负载量为0.05～0.3mg/cm2；
第二CCL中，催化剂的负载量为0.05～0.3mg/cm2；
第一CCL中，离聚物的含量为15～50wt.％；
第二CCL中，离聚物的含量为15～50wt.％。
7.一种CCL的制备方法，包括如下步骤：
在电解质隔膜的一侧涂布第一CCL浆料，完全干燥后得到第一CCL；
在第一CCL上涂布第二CCL浆料，完全干燥后，得到CCL；其中，
所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；
所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；
或
所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；
所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；
或
所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；
所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP；
或
所述第一CCL浆料的催化剂的催化活性为0.05～0.2A/mg，溶剂的粘度为0.05～10cP；
所述第二CCL浆料的催化剂的催化活性为0.2～1.5A/mg，溶剂的粘度为2.5～1000cP。
8.一种燃料电池用MEA，其特征在于：其具有权利要求1所述的CCL，或按权利要求7所述方法制备得到的CCL。
9.一种燃料电池，其特征在于：其具有：
权利要求1～6任一项所述的CCL；或
按权利要求7所述方法制备得到的CCL；或
权利要求8所述的MEA。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006253042A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Gs Yuasa Corporation:Kk 固体高分子形燃料電池用触媒の製造方法
CN1983695A (zh) * 2005-03-17 2007-06-20 索尔维索莱克西斯公司 Ccm复合材料
CN102104155A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池用低铂阴极催化层及其应用
JP2012023044A (ja) * 2011-08-26 2012-02-02 Dainippon Printing Co Ltd 触媒層−電解質膜積層体の製造方法
CN104716342A (zh) * 2013-12-15 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池催化剂浆液及其应用
CN108063267A (zh) * 2017-12-26 2018-05-22 新源动力股份有限公司 一种燃料电池的具有多层结构的催化层及其制备方法
CN108461786A (zh) * 2016-12-10 2018-08-28 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池膜电极的制备方法及燃料电池
CN108539215A (zh) * 2017-03-03 2018-09-14 丰田自动车株式会社 燃料电池用催化剂油墨、燃料电池用催化剂层和膜电极接合体

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006253042A (ja) * 2005-03-11 2006-09-21 Gs Yuasa Corporation:Kk 固体高分子形燃料電池用触媒の製造方法
CN1983695A (zh) * 2005-03-17 2007-06-20 索尔维索莱克西斯公司 Ccm复合材料
CN102104155A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池用低铂阴极催化层及其应用
JP2012023044A (ja) * 2011-08-26 2012-02-02 Dainippon Printing Co Ltd 触媒層−電解質膜積層体の製造方法
CN104716342A (zh) * 2013-12-15 2015-06-17 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池催化剂浆液及其应用
CN108461786A (zh) * 2016-12-10 2018-08-28 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃料电池膜电极的制备方法及燃料电池
CN108539215A (zh) * 2017-03-03 2018-09-14 丰田自动车株式会社 燃料电池用催化剂油墨、燃料电池用催化剂层和膜电极接合体
CN108063267A (zh) * 2017-12-26 2018-05-22 新源动力股份有限公司 一种燃料电池的具有多层结构的催化层及其制备方法

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