Способ изготовления каталитического слоя электродов для твердополимерного топливного элемента
катализ водородные топливные элементы импрегнация углеродные наноматериалы электрохимия
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.
Водородная энергетика, электрохимические устройства, пассивные каталитические рекомбинаторы водорода, автомобильная промышленность, автономное электроснабжение, беспилотные летательные аппараты, водный транспорт.
Аделина
Засыпкина
Алексеевна
Инженер-исследователь
Отсутствует
Отсутствует
-
-
РОССИЯ
Аделина
Засыпкина
Алексеевна
Инженер-исследователь
РОССИЯ
31.15.27
Кинетика. Гомогенный катализ. Горение. Взрывы
31.15.33
Электрохимия
01.04.DW
CHEMISTRY, APPLIED
01.04.EI
CHEMISTRY, PHYSICAL
01.04.HQ
ELECTROCHEMISTRY
Аделина
Засыпкина
Алексеевна
Создание идеи, разработка и оптимизация методик импрегнации и последующего химического восстановления, анализ данных, поиск литературы, написание патента.
РОССИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
Аделина
Засыпкина
Алексеевна
Физическое лицо
РОССИЯ