雄韬股份电堆生产线

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B. 为什么膜电极是燃料电池(氢能源)汽车的核心部件

什么是膜电极？为什么它是燃料电池（氢能源）汽车的核心部件？

关键词：燃料电池、氢能源、新能源汽车

从下面的燃料电池制备工艺流程图中可以看出膜电极是PEMFC的电化学反应场所，是燃料电池的核心部件。

PEMFC的核心组件就是膜电极（MembraneElectrodeAssembly，MEA），它一般由质子交换膜、催化层与扩散层3个部分组成所谓的“三合一结构”。PEMFC的性能由MEA决定，而MEA的性能质子交换膜性能，扩散层结构以及催化层材料与性能，还有MEA本身的制备工艺所决定。

膜电极是具有三合一结构的组件，它由扩散层，催化层和质子交换膜组成。扩散层为反应气体提供传质通道，还起到集流体的作用，通常采用石墨化碳纸或碳布。

膜电极MEA一般的制备过程是：在Pt／C催化剂中加入一定量溶剂、粘结剂(如PTFE)f[INation溶液，经超声波混合制成电催化剂浆料，采用喷涂或压延技术在碳纸上均匀涂上催化剂制成多孔电极。然后将电极在质子交换树脂溶液中浸渍片刻，经真空干燥，再在一定的条件下热压于电解质膜上形成MEA。其中公开的一种膜电极制备方法如下：供参考

1.称取一定量的Pt/C催化剂，置于洁净的小烧杯中。

2.加入一定量的蒸馏水和异丙醇，在超声波清洗器中，超声振荡一定时间。

3.之后滴加一定量5%质量浓度的Nafion溶液，继续超声一定时间。

4.将超声后的悬浮液置于烘箱中，在一定温度下干燥一定时间至悬浮液呈膏状。

5.将膏状物均匀涂覆于碳纸表面，之后在涂覆好的催化剂表面涂刷一定量的Nafion溶液，置于烘箱中干燥30min。

6.将两片涂有催化剂的碳纸与质子交换膜置于热压机模具中，在一定温度和压力下热压成型。

7.将成型的膜电极置于湿润环境中备用。

关于燃料电池（氢能源燃料电池）在技术上，国内外取得了巨大突破，但是质子交换膜燃料电池要实现的实现商业化必须降低电池材料及部件的成本。还必须在高性能Pt／C催化剂的制备、膜电极的制备上进行深入研究，2019年美锦能源等上市公司宣布膜电极生产线已具备量产条件，国内也有企业申请相关发明专利，希望我国在燃料电池方面不断前进，努力超越。