未來能源氫燃料電池——催化劑漿制備工藝

   化學(xué)電池是目前新能源汽車中應(yīng)用廣泛的電池種類，其中包含了三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鎳氫電池、固態(tài)電池和氫燃料電池等等。

   氫燃料電池是一種電化學(xué)裝置，通過將燃料（通常為氫）經(jīng)過電化學(xué)過程產(chǎn)生電能。盡管燃料電池與化學(xué)電池有類似結(jié)構(gòu)，但它們需要無中斷的氧氣和氫燃料供應(yīng)來運行，這與內(nèi)燃機(jī)需要恒定的汽油或柴油流的方式類似。隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，市場參與者正在關(guān)注氫經(jīng)濟(jì)。氫燃料電池也可以擴(kuò)大規(guī)模。它們可以組合起來創(chuàng)建堆棧，然后再組合起來創(chuàng)建更大的系統(tǒng)。這些燃料系統(tǒng)的尺寸和功率范圍覆蓋了為智能手機(jī)充電的便攜式系統(tǒng)到電動汽車的內(nèi)燃機(jī)替代品，再到直接向公用電網(wǎng)供電的大規(guī)模、多兆瓦的設(shè)施。

  隨著電動汽車的普及，氫燃料電池市場在預(yù)測期內(nèi)出現(xiàn)了巨大增長。此外，由于碳排放量的增加，政府的重點已經(jīng)轉(zhuǎn)向使用電動汽車。影響市場的另一個因素是日益增長的環(huán)境問題。由于有害氣體排放，過度使用化石燃料引起了環(huán)境問題。減少對石油和柴油依賴的需求推動了市場的增長。

  膜電極（MEA）作為氫燃料電池或系統(tǒng)的核心八大件之一，以熱轉(zhuǎn)印法為例，其生產(chǎn)工藝流程為：催化劑漿料配置——催化劑涂布到承載體聚合物膜上——熱轉(zhuǎn)印到PEM上——去除承接催化劑的聚合膜——密封邊框加工——形成MEA。

   這其中催化劑漿料配制是步，也是非常關(guān)鍵的一步，分散效果的好壞會影響后續(xù)涂布的均勻性及催化劑活性。

配制流程如下：

陰極漿料：重量比約20%的Pt-C催化劑、重量比約35%的去離子水和35%的甲醇類有機(jī)溶劑、約10%的聚離體溶液做粘合劑。

漿料混合分散的設(shè)備可以采用：公自轉(zhuǎn)攪拌機(jī)、三輥研磨機(jī)、砂磨機(jī)、高速乳化機(jī)等。