具有高化学耐久性的多孔传输层及其制备方法与流程

本申请涉及一种多孔传输层、包括该多孔传输层的水电解池或燃料电池以及制备该多孔传输层的方法，所述多孔传输层具有高化学耐久性并且对膜电极组件具有优异的粘合性。

背景技术：

1、聚合物电解质膜(pem)水电解系统是利用电力将水(h2o)分解为氢气(h2)和氧气(o2)的电化学转换装置。pem水电解系统可以在高电流密度下运行，由于通过固态电解质膜的气体透过性较低，从而能够产生高纯度的氢气和氧气，并且能够具有较高的稳定性。这种pem水电解系统由pem水电解堆和用于驱动该pem水电解堆的外围装置组成，所述pem水电解堆由多个pem水电解池组成。

技术实现思路

1、本申请已经解决了现有技术中出现的上述问题，同时完整地保持了由现有技术所实现的优点。

2、本申请的一个方面提供一种多孔传输层、包括该多孔传输层的水电解池或燃料电池以及制备该多孔传输层的方法，所述多孔传输层由于无需额外的工艺步骤或设备即可使贵金属涂层形成在其表面从而能够简化工艺，并且具有高化学耐久性。

3、本申请要解决的技术问题不限于上述技术问题，本申请所属领域的技术人员通过如下说明将清楚地理解本文未提到的其它技术问题。

4、根据本申请的一个方面，提供一种多孔传输层。该多孔传输层包括基础层、第一涂层和第二涂层，所述基础层含有钛族元素，所述第一涂层布置在基础层的一个表面上并且含有铱(ir)，所述第二涂层布置在基础层的另一个表面上并且含有铂(pt)、金(au)和银(ag)中的至少一种。

5、根据本申请的另一个方面，提供一种包括该多孔传输层的水电解池或燃料电池。

6、根据本申请的另一个方面，提供一种用于制备该多孔传输层的方法。该方法包括将含有铱(ir)的第一涂层堆叠在含有钛族元素的基础层的一个表面上。该方法进一步包括将含有铂(pt)、金(au)和银(ag)中的至少一种的第二涂层堆叠在基础层的另一个表面上。

技术特征：

1.一种多孔传输层，包括：

2.根据权利要求1所述的多孔传输层，其中，所述钛族元素包括钛、锆、铪或其组合。

3.根据权利要求1所述的多孔传输层，其中，所述第二涂层进一步含有钌(ru)、钯(pd)、铑(rh)、锇(os)或其组合。

4.根据权利要求1所述的多孔传输层，其中，所述第一涂层的平均厚度在1至10μm的范围内，

5.根据权利要求1所述的多孔传输层，进一步包括：

6.根据权利要求5所述的多孔传输层，其中，所述抗氧化层的平均厚度在5至100μm的范围内。

7.根据权利要求5所述的多孔传输层，进一步包括：

8.根据权利要求7所述的多孔传输层，其中，所述结合层含有用量等于或大于1μg/cm2的离聚物。

9.根据权利要求7所述的多孔传输层，其中，所述结合层为抗氧化层上的多个不连续的点的形式。

10.根据权利要求7所述的多孔传输层，其中，所述结合层为抗氧化层上的连续的层。

11.一种水电解池或燃料电池，包括：

12.根据权利要求11所述的水电解池或燃料电池，进一步包括：

13.一种用于制备多孔传输层的方法，该方法包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述钛族元素包括钛、锆、铪或其组合。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第二涂层进一步含有钌(ru)、钯(pd)、铑(rh)、锇(os)或其组合。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一涂层和第二涂层的每一者均利用喷涂法、3d打印法、喷墨打印法、狭缝模具涂布法、棒涂布法、撒粉涂布法、丝网印刷法或者刮板涂布法来独立地形成。

17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：

技术总结本申请公开了一种具有高化学耐久性的多孔传输层及其制备方法。该多孔传输层包括基础层、第一涂层和第二涂层，所述基础层含有钛族元素，所述第一涂层布置在基础层的一个表面上并且含有铱(Ir)，所述第二涂层布置在基础层的另一个表面上并且含有铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)中的至少一种。技术研发人员：朴泳俊,郑宇哲,南成祐,金相佑受保护的技术使用者：现代自动车株式会社技术研发日：技术公布日：2024/5/6