1.一种碱性阴离子交换膜燃料电池膜电极的制备方法,其特征在于:在膜电极催化层的制备过程中,先用氯甲基化的树脂配制催化剂浆料,制备电极,再将电极在胺溶液中浸泡胺化,在碱液浸泡中碱化。
2.按照权利要求1所述的膜电极制备方法,其特征在于:主要步骤如下:
(1)将催化剂超声分散在低沸点溶剂中,超声时间为30-60分钟,溶剂与催化剂的质量比为10:1-40:1,得到催化剂墨水;
(2)将高分子树脂加入低沸点溶剂中,搅拌溶解,搅拌时间1-2小时,高分子树脂在溶液中的质量分数为1-5%,得到高分子树脂溶液;
(3)将(2)配好的高分子树脂溶液加入(1)中配好的催化剂墨水中,其中催化剂和高分子树脂的质量比为10:1-1:1,超声分散,超声时间20-60分钟,得到催化剂浆料;
(4)将碱性阴离子交换膜固定在温度为40-80℃的热台上;
(5)将(3)所得的催化剂浆料依次喷涂于(4)中固定碱性阴离子交换膜的两个表面,制成覆膜电极,放在热台上5-30分钟,使溶剂完全挥发;
(6)将(5)中制备好的覆膜电极浸泡于质量分数10-50%的三甲胺溶液中浸泡;
(7)取出覆膜电极,用去离子水冲去表面胺液,再放入碱液中浸泡。
3.按照权利要求2所述的膜电极制备方法,其特征在于:步骤(1)中的催化剂催化活性组分为铂、钌、铱、金、银、铁、钴、镍或上述金属的氧化物的一种或二种以上,活性组分在催化剂覆膜电极上的担载量为0.05-5mg cm-2。
4.按照权利要求2所述的膜电极制备方法,其特征在于:步骤(1)和步骤(2)中所涉及的低沸点溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇或四氢呋喃中的一种或二种以上。
5.按照权利要求2所述的膜电极制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的高分子树脂为聚氯乙烯、聚苯乙烯、氯取代或溴取代或碘取代的苯乙烯嵌段共聚物重的一种或二种以上,每种组分分子量均在10000-100000之间。
6.按照权利要求2所述的膜电极制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述碱性阴离子交换膜为季胺型阴离子交换膜、季磷型阴离子交换膜、吡啶型阴离子交换膜、咪唑型阴离子交换膜、胍基型阴离子交换膜、硫基型阴离子交换膜或有机无机混合膜中的一种或二种以上,厚度为5-150微米。
7.按照权利要求2所述的膜电极制备方法,其特征在于:步骤(5)中的喷涂方式为高压喷涂枪喷涂。
8.按照权利要求2所述的膜电极制备方法,其特征在于:步骤(6)中所述的三甲胺溶液,溶剂为水、丙酮或乙醇中的一种或二种以上,其中三甲胺质量分数为5%-50%,浸泡温度为15℃-35℃,浸泡时间为24h-72h。
9.按照权利要求2所述的膜电极制备方法,其特征在于:步骤(7)中所述的碱液为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或二种的水溶液,碱液中氢氧化钠与氢氧化钾的总摩尔浓度为0.5M-5M,浸泡温度为15℃-35℃,浸泡时间为24h-72h。