中科院“燃料电池自增湿膜电极的制备方法”获国家发明专利授权

    由中科院长春应化所申请完成的“燃料电池自增湿膜电极的制备方法”日前获国家发明专利授权(专利号:ZL200510016563.0)。该专利适用于氢氧燃料电池，它的应用将免去常规的外增湿设备，降低系统成本。同时避免了增湿所导致的电池污染，提高了系统的运行寿命。

    质子交换膜燃料电池(PEMFC)是未来很有潜力的动力来源。它有高效、低噪音和低排放等优点，但一般也比较笨重，结构复杂，价格高。其中增湿设备作为它的一个很大的附设设备，用于对输入电池的氢气和氧气进行增湿。燃料电池的自增湿作为一个改进措施，可以免除此庞大的附设设备，从而增加燃料电池的实用性。不过目前报道的研究工作均未说明燃料电池是否能在自增湿情况下长期稳定运行，而且膜中的催化剂对电力的输出没有任何贡献。

    据悉，该发明以炭纸、炭布、炭毡、多孔泡沫金属片泡沫镍或泡沫钛多孔薄片作为导电性载体，将含有炭载催化剂与疏水性含氟聚合物乳液和扩孔剂的混合物涂覆在导电性载体上，通过对电极结构的合理构造，制造出可以自增湿的燃料电池膜电极，并且可以长期稳定运行，提高了燃料电池的实用性。这种膜电极的结构是：在质子交换膜的两侧分别放置阴极和阳极，两个电极靠近质子交换膜一侧的催化剂具有较高的亲水性，而离质子交换膜较远的催化剂则具有较强的疏水性。这种结构有利于保持膜电极的水分，从而能够维持电池的自增湿运行。