【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及膜电极制作领域，特别涉及一种孔隙膜膜电极及其制作工艺。
技术介绍
1、提到膜电极(mea)一般都会想到是质子交换膜做成的，用于pem电解槽或燃料电池。因为磺酸基质子交换膜造成水电离层很薄，所以必须将电极催化层紧贴在隔膜的两侧，才能最大化三相界面并实现零极距，最终达到降低过电压的目的。因此质子交换膜一般都是以膜电极的形态被用于电池中的。至于碱性水电解最常用到的孔隙膜，由于其是利用孔隙中的电解液来传导oh-离子，所以没有一定要做成膜电极的刚性需求。
2、然而随着碱性电解水技术的不断成熟与发展，对隔膜性能的要求也越来越高：淘汰传统石棉隔膜、对pps隔膜进行亲水改造、要求提高复合隔膜机械强度、降低隔膜阻抗等等；同时对电极的要求也越来越高：去贵金属化、高催化活性、柔性化电极(保护隔膜)、高稳定性、高导电性等等。面对上述种种技术工艺方面的升级优化要求，我们构思了一种能够解决各方面综合要求的方案即孔隙膜膜电极。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种孔隙膜膜电极及其制作工艺，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种孔隙膜膜电极的制作工艺，包括如下步骤：
4、s1：将阳极层平铺在平板上，将中间层平铺在阳极层上面，聚苯并咪唑溶液的厚度为240-260um；
5、s2：将阴极层平铺在中间层上面，制备成三层膜电极前驱体；
6、s3：将三层膜电极前驱体超声处理
7、优选的，所述阳极层的制备包括如下步骤：
8、s101：酸化处理，将碳纸放入到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中浸泡处理；
9、s102：胺化处理，将步骤s101处理完成的碳纸放入三胺乙醇溶液的溶液中浸泡处理；
10、s103：电沉积镍，将步骤s102中处理完成的碳纸放入到质量浓度为niso4、nicl2和h3bo3的混合电解液中电镀，电镀完成用去离子水清洗烘干备用；
11、s104：电沉积镍铁钴，将步骤s103处理的碳纸放入到摩尔浓度为3-3.4mm的ni(no3)2·6h2o、3-3.4mm的fe(no3)3·9h2o和3 -3.4mm的co(no3)3·6h2o的电解液中电镀，电流密度40-50ma/cm2，电镀时间为450-550s，去离子水清洗干净后80℃烘干制得阳极层。
12、优选的，所述阴极层的制备包括如下步骤：
13、s201：酸化处理，将碳纸放入到浓硫酸和浓硝酸的混合溶液中浸泡处理；
14、s202：胺化处理，将步骤s201处理完成的碳纸放入三胺乙醇溶液的溶液中浸泡处理；
15、s203：电沉积镍，将步骤s202中处理完成的碳纸放入到质量浓度为niso4、nicl2和h3bo3的混合电解液中电镀，电镀完成用去离子水清洗烘干制得阴极层。
16、优选的，所述中间层的制备包括如下步骤：
17、s301：将聚苯并咪唑溶于二甲基乙酰胺，在溶解过程中加热搅拌直至成为黏稠状棕黄色液体，控制聚苯并咪唑的浓度为10-13wt％，减压排气4-5h后备用。
18、优选的，所述阳极层和阴极层所用的均为亲水型，厚度为0.11mm的碳纸，其电阻≤80mωcm。
19、优选的，所述酸化处理阳极层和阴极层所用的浓硫酸和浓硝酸的比例均为3:1，浸泡温度均为60-70℃，浸泡时间均为3-3.5h。
20、优选的，所述胺化处理阳极层和阴极层三胺乙醇溶液的质量浓度均为10-12mg/ml，浸泡温度均为20-30℃，浸泡时间均为3-3.5h。
21、优选的，所述电沉积镍处理阳极层和阴极层所用的电解液均为中的niso4、nicl2和h3bo3的浓度分别均为240-260g/l、45-50g/l和30-40g/l，电流密度均为300-360ma/cm2，电镀时间均为300-360s。
22、一种孔隙膜膜电极，根据上述一种孔隙膜膜电极的制作工艺制作而成。
23、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
24、本专利技术制备的多孔膜膜电极具有屈服强度大(＞20n/mm2)、机械强度高、离子阻抗低(≤0.06ωcm2)、高电流密度(≤1.5a/cm2)、稳定性高的优点，同时本专利技术制备的多孔膜膜电极没有采用贵金属材料，极大的降低了多孔膜膜电极的成本，相对于传统的石棉隔膜，本专利技术制备的多孔膜膜电极的孔隙率高，亲水性强，适合电解液中离子穿过，而且极间距在0.2mm左右，极间距很小，是目前所有碱性槽最低的，电极催化层(阳极层和阴极层)紧贴在隔膜(聚苯并咪唑)的两侧，具有高催化活性，并最终达到降低过电压的目的。
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1.一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述阳极层的制备包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述阴极层的制备包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述中间层的制备包括如下步骤：
5.根据权利要求2或3所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述阳极层和阴极层所用的均为亲水型，厚度为0.11mm的碳纸，其电阻≤80mΩcm。
6.根据权利要求2或3所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述酸化处理阳极层和阴极层所用的浓硫酸和浓硝酸的比例均为3:1，浸泡温度均为60-70℃，浸泡时间均为3-3.5h。
7.根据权利要求2或3所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述胺化处理阳极层和阴极层三胺乙醇溶液的质量浓度均为10-12mg/ml，浸泡温度均为20-30℃，浸泡时间均为3-3.5h。
8.根据权利要求2或3所述
9.一种孔隙膜膜电极，其特征在于：根据权利要求1-8任意一项所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺制作而成。
...【技术特征摘要】
1.一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述阳极层的制备包括如下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述阴极层的制备包括如下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述中间层的制备包括如下步骤：
5.根据权利要求2或3所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述阳极层和阴极层所用的均为亲水型，厚度为0.11mm的碳纸，其电阻≤80mωcm。
6.根据权利要求2或3所述的一种孔隙膜膜电极的制作工艺，其特征在于：所述酸化处理阳极层和阴极层所用的浓硫酸和浓硝酸的比例均为3:...
【专利技术属性】
技术研发人员：王占阳，
申请(专利权)人：深圳市瑞麟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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