РИД
№ 622091900082-9

Способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента

19.09.2022

Изобретение относится к области выработки электрохимической энергии путем рекомбинации водорода в электрохимических устройствах, например, в топливном элементе с твёрдополимерным электролитом (ТЭ с ТПЭ), а именно к способу изготовления каталитического слоя электрода мембранно-электродного блока водородно-воздушного топливного элемента. Техническим результатом является повышение активной поверхности катализатора, электронной проводимости и деградационной устойчивости каталитического слоя электрода, приводящее к увеличению мощностных характеристик ячейки топливного элемента, изготовленной на основе данного электрокатализатора. Для его достижения предложен способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента, заключающийся в химическом восстановлении металлических каталитических частиц из гексахлорплатиновой кислоты на углеродном носителе, при этом, осуществляют пропитку подложки, представляющей собой гидрофобизированный углеродный газодиффузионный слой, путём распыления на неё водно-органического раствора гексахлорплатиновой кислоты с содержанием органического компонента от 10 до 50 мас. % и иономера заданной концентрации, либо производят импрегнацию носителя, в качестве которого могут быть массивы углеродных нанотрубок или графеноподобные материалы или микропористые слои раствором прекурсора гексахлорплатиновой кислоты H2PtCl6 в емкости до полного насыщения носителя, осуществляют мелкодисперсное распыление на подложку каталитического слоя материала электрода суспензии из импрегнированного углеродного носителя, иономера и спирта, проводят химическое восстановление кислоты-прекурсора от Pt+4 до Pt0 до металлических частиц платинового катализатора в реакционном объеме газообразным водородом в реакторе при температуре выше 130°C с предварительной сушкой-очисткой электродов от органических растворителей или боргидридом натрия или этиленгликолем при температурах от 80 до 180 °C с отмывкой электродов деионизированной водой и их сушкой. 1 н.п.ф., 2 ил., 1 табл.
ГРНТИ
31.15.27 Кинетика. Гомогенный катализ. Горение. Взрывы
31.15.33 Электрохимия
Ключевые слова
катализ
водородные топливные элементы
импрегнация
углеродные наноматериалы
электрохимия
Детали

Тип РИД
Изобретение
Сферы применения
Водородная энергетика, электрохимические устройства, пассивные каталитические рекомбинаторы водорода, автомобильная промышленность, автономное электроснабжение, беспилотные летательные аппараты, водный транспорт.
Ожидается
Исполнитель
Заказчик
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
Похожие документы
Способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента
0.997
РИД
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ТВЕРДОПОЛИМЕРНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА СО СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ ВОДНЫМ БАЛАНСОМ
0.957
РИД
Способ изготовления мембранно-электродного блока с твердым полимерным электролитом
0.940
РИД
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ
0.940
РИД
Способ изготовления каталитических слоев модифицированного состава и электродов на их основе для топливного элемента с твердым полимерным электролитом
0.934
РИД
Способ изготовления композитного материала твердоэлектролитной мембраны ячейки среднетемпературного топливного элемента
0.931
РИД
Разработка и масштабирование технологического способа синтеза электрокатализаторов для твердополимерных водородно-воздушных топливных элементов. Разработка и испытния опытных образцов электрокатализаторов с различным содержанием платины.
0.929
НИОКТР
Способ получения наноструктурированных платиноуглеродных катализаторов
0.927
РИД
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО ВОДОРОДНОГО ЭЛЕКТРОДА ДЛЯ КИСЛОРОДНО-ВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
0.926
РИД
Способ изготовления композитного водородного электрода для кислородно-водородных топливных элементов
0.924
РИД