【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電解水，尤其涉及一種多孔催化劑氣體擴(kuò)散電極。
技術(shù)介紹
1、在電解水制氫中，電解堆是電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所。在電解堆中，陽(yáng)極的水在催化劑表面被催化氧化生成氧氣而被水流排出，質(zhì)子穿過(guò)質(zhì)子交換膜到達(dá)陰極催化劑，在催化劑催化作用下得到電子生成氫氣。在其它條件(如：雙極板、擴(kuò)散層、質(zhì)子交換膜等)同等的條件下，電解堆的直流效率以及使用壽命，主要受制于陽(yáng)極催化劑的活性和穩(wěn)定性。
2、現(xiàn)有電解堆中，通常將陰極催化劑和陽(yáng)極催化劑分別涂敷在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)，再與陰極擴(kuò)散層以及陽(yáng)極擴(kuò)散層組合在一起，形成了“五合一”膜電極(membraneelectrode?assembly,mea)。在電解水反應(yīng)過(guò)程中，水在陽(yáng)極催化層上被氧化生成氧氣，同時(shí)質(zhì)子在電場(chǎng)的作用下經(jīng)過(guò)質(zhì)子交換膜傳遞到陰極催化層，并進(jìn)一步被還原成氫氣。通過(guò)氣體擴(kuò)散層，分別將氧氣和氫氣導(dǎo)出到流道中，進(jìn)而排出電解堆，完成電解制氫、制氧的過(guò)程。
3、現(xiàn)有膜電極是將陰陽(yáng)極催化層直接涂敷在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)，為了保證膜電極的活性，在陽(yáng)極側(cè)，往往需要涂敷高載量的催化劑。在水被電解生成氣泡的過(guò)程中，催化層易被氣體擾動(dòng)而脫落；甚至在高電壓下，陽(yáng)極催化劑的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而失去催化功能，降低膜電極活性。而且隨著長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)，質(zhì)子交換膜由外而內(nèi)會(huì)逐漸發(fā)生降解，催化劑也會(huì)從質(zhì)子交換膜上脫落，而失去催化作用，導(dǎo)致膜電極比較容易失活。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種多孔催化劑氣體擴(kuò)散電極，可以解決在水被電解生成氣泡的過(guò)程中
2、本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案如下所示：
3、提供了一種多孔催化劑氣體擴(kuò)散電極，所述電極采用上述任一所述的方法制備，所述電極包括：
4、質(zhì)子交換膜，
5、陰極催化層，位于所述質(zhì)子交換膜的第一側(cè)；
6、陰極擴(kuò)散層，位于所述陰極催化層上；
7、陽(yáng)極擴(kuò)散層，所述陽(yáng)極擴(kuò)散層的一面具有陽(yáng)極催化層；
8、所述陽(yáng)極擴(kuò)散層具有陽(yáng)極催化層的一面位于所述質(zhì)子交換膜的第二側(cè)，其中，所述陽(yáng)極催化層采用電化學(xué)沉積方法制備。
9、在一種可選的實(shí)施例中，所述陽(yáng)極擴(kuò)散層包括第一元素與第二元素。
10、在一種可選的實(shí)施例中，所述第二元素包括鋁、錳、鐵、鎳、鈷中的至少一種或幾種。
11、在一種可選的實(shí)施例中，所述第一元素為元素銥。
12、在一種可選的實(shí)施例中，所述第一元素與所述第二元素的摩爾比包括1：10～15。
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1.一種多孔催化劑氣體擴(kuò)散電極，其特征在于，所述電極包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于，所述陽(yáng)極催化層包括第一元素與第二元素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電極，其特征在于，所述第一元素為元素銥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電極，其特征在于，所述第二元素包括鋁、錳、鐵、鎳、鈷中的一種。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種多孔催化劑氣體擴(kuò)散電極，其特征在于，所述電極包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極，其特征在于，所述陽(yáng)極催化層包括第一元素與第二元素。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沈榮安，方川，彭善龍，李慶雨，袁殿，周百慧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京億華通科技股份有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：
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