專利名稱：曲面電極催化劑層制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電極催化劑層制備方法，具體涉及曲面電極催化劑層制備方法。
背景技術：
在各種常見的電化學反應器包括燃料電池、電解池、電化學池等中常用的電極基體主要有碳紙、碳布、碳氈、石墨板等電化學性質穩(wěn)定且耐腐蝕的碳材料。碳紙、碳布、碳氈、 石墨板的價格均較高，造成了電化學反應器的成本居高不下。碳紙、碳布、碳氈、石墨板等一般都被用作平面電極，然而研究W. R. Merida, G. McLean, N. Djilali, Journal of Power Sources, 102 (2001) 178-185.已經證明，曲面電極相對于平面電極能夠顯著提高電化學反應器的性能和體積功率密度。在質子交換膜燃料電池中使用波浪形waved的膜電極Membrane Electrode Assembly, MEA能夠增大電極表面積并且強化反應物質的傳輸，提高燃料電池的性能和體積功率密度 W. R. Merida, G. McLean, N. Djilali, Journal of Power Sources, 102 (2001) 178-185.。然而該波浪形膜電極還是使用碳紙作為電極基體，成本較高，并且以不銹鋼材料作為膜電極的支撐和集流體容易被腐蝕。國外研究者E. Kjeang, J. McKechnie, D. Sinton, N. Djilali, Journal of Power Sources, 168 (2007) 379-390.提出在微流體燃料電池中使用石墨棒作為電極基體。石墨棒價格便宜、生產容易、來源廣泛，使用石墨棒作為電極基體能夠顯著降低電池的成本。使用石墨棒這樣的圓柱形曲面電極作為電化學反應發(fā)生的場所不僅可以增加電池中電極的電化學活性表面積，并且流體擾流圓柱形電極表面時還會產生微小擾動，強化反應物質對電極表面耗盡邊界層D印letion boundary layer的補充，能夠同時提高微流體燃料電池的性能和燃料利用率。該種使用石墨棒作為電極的微流體燃料電池使用釩氧化還原電對Ψ Ψ+和V02+/V02+分別作為燃料和氧化劑，其優(yōu)點是釩氧化還原電對能夠直接在石墨棒表面反應，不需要使用貴金屬催化劑，然而釩會對環(huán)境尤其是土壤造成嚴重污染并且在液體中溶解度較低，因此限制了其廣泛使用。甲醇CH3OH和甲酸HC00H等液體燃料具有來源廣泛、易于制取、能量密度高、環(huán)境友好等特點，是燃料電池理想的燃料。甲醇和甲酸等液體燃料不能在碳基體如碳紙、碳布、 石墨板、石墨棒等上直接反應，必須使用催化劑進行催化。為了制造可靠的燃料電池曲面電極，必須對曲面電極表面催化劑層的制備方法進行研究。目前將催化劑制備在曲面電極基體的方法主要可以分為電化學沉積法和直接附著法兩類。如專利US2004072047-A1中采用電化學沉積法進行電化學沉積催化劑，會引起催化劑晶體枝狀生長Dendritic growth，使得催化劑晶體粒徑增大，降低催化劑的電化學活性表面積Electroactive surface area和催化活性；直接附著法則是將催化劑納米顆粒如Pd black或者Pd/C等與去離子水以及全氟磺酸樹脂Nafion溶液按一定比例混合成為催化劑漿料Catalyst ink，進行超聲振蕩使其均勻分散后將其涂布在電極表面，用熱燈烘干后即形成催化劑層；采用直接附著法所用的納米顆粒催化劑活性較高，但這種制備方法只適用于平面的電極結構，在曲面電極表面催化劑漿料很難均勻分布，并且由于曲面表面受熱不均等原因，直接附著法制備的催化劑層會出現(xiàn)由熱應力引起的開裂、起層、脫落等現(xiàn)象，造成催化劑浪費，嚴重地甚至使催化劑完全失效。另外，由于在催化劑漿料中會出現(xiàn)催化劑納米顆粒團聚的現(xiàn)象，也使得部分催化劑不能與反應物質相接觸，不能產生催化效果， 造成貴金屬催化劑的利用率有限；如專利US2006210867-A1中采用的催化劑直接附著法是將鈀黑Pd black催化劑納米顆粒與Nafion溶液和去離子水按一定比例混合超聲振蕩均勻后滴在碳基底表面，用熱燈烘干后即制得平面電極。這種方法不僅會造成催化劑團聚而且并不適用于曲面電極表面。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供曲面電極表面催化劑層的制備方法，該方法能夠減少催化劑晶體的枝狀生長，并且能夠形成多層結構，以提高電極電化學活性表面積。為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是，曲面電極表面催化劑層的制備方法，其特點是包括以下步驟
第一步電極基體預處理，用于除去電極基體表面附著的微量油脂和金屬氧化物； 第二步電化學沉積催化劑
將經過預處理的電極基體插入電化學池中，在電化學池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，以電極基體作為工作電極，與參比電極、對電極一起構成三電極體系，通過電化學工作站或恒電位儀控制工作電極電位相對于標準氫電極SHE為-0. 7 0. 5 V進行電化學沉積，直到電極基體上催化劑載量達到預定載量，然后將電極基體取出，用去離子水沖洗后在空氣中干燥備用；
運用電化學方法沉積催化劑，能夠在曲面電極上進行均勻的電化學沉積，形成的催化劑層在曲面上分布均勻，避免了采用催化劑直接附著方法極易出現(xiàn)的催化劑分布不均勻或者裂紋、起層、脫落等問題；
第三步在全氟磺酸樹脂Nafion溶液中浸漬
將經過電化學沉積的電極基體浸入0. 1 5 wt. %的全氟磺酸樹脂Nafion溶液1 30 分鐘，然后將其取出在空氣中干燥；
本步驟能夠顯著降低電化學沉積過程中的過電位，消除催化劑晶體的枝狀生長，促使催化劑晶體進行“島island”型生長，減小催化劑粒徑，并且催化劑晶體表現(xiàn)出的晶向，具有很高的催化活性且不易被氧化；
第四步重復步驟二和步驟三，直到電極基體上催化劑載量達到設定的催化劑載量后進入第五步；
通過重復步驟二和步驟三，能在催化劑層形成多層Multi-layer結構，該結構能夠增大電極的電化學活性面積，提高電極性能； 第五步活化電極
在電化學池中裝入濃度為0. 05 5 mol/L硫酸或者高氯酸HClO4溶液，將第四步得到的電極放入電化學池作為工作電極，與參比電極和對電極一起構成三電極體系，然后在相對于標準氫電極SHE為-0.20 1.70 V的電位區(qū)間內用電化學方法反復活化電極， 直到獲得完全重合的曲線，最后將其取出，用去離子水沖洗干凈即完成曲面電極表面催化劑層的制備。
4
根據本發(fā)明所述的曲面電極表面催化劑層的制備方法的優(yōu)選方案，第二步中所述將經過預處理的電極基體插入電化學池中，在電化學池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，所述含有催化劑陽離子的電鍍液為溶解在0. 1 3 mol/L稀鹽酸HCl中的質量分數為 0. 1 3 wt. %氯化鈀PdCl2或者氯鉬酸H2PtCl6或者氯化鈷CoCl2或者氯化鎳NiCl2或者氯化釕RuCl3溶液。根據本發(fā)明所述的曲面電極催化劑層的制備方法的優(yōu)選方案，第四步中所述在相對于標準氫電極SHE為-0. 20 1. 70 V的電位區(qū)間內用電化學方法反復活化電極，其中， 電化學方法包括線性伏安掃描法或循環(huán)伏安掃描法或階躍電位法。根據本發(fā)明所述的曲面電極催化劑層的制備方法的優(yōu)選方案，電極基體為石墨棒或碳棒或其他導電棒。本發(fā)明所述的曲面電極催化劑層的制備方法的有益效果是本發(fā)明運用電化學方法沉積催化劑，能夠在曲面電極上進行均勻的電化學沉積，形成的催化劑層在曲面上分布均勻；本發(fā)明能夠顯著降低電化學沉積過程中的過電位，消除催化劑晶體的枝狀生長，并且促使催化劑晶體進行“島island”型生長，減小催化劑粒徑；本發(fā)明制備的催化劑晶體表現(xiàn)的晶向具有很高的催化活性且不易被氧化，是最適合燃料電池的催化劑晶向；采用本發(fā)明， 能在催化劑層形成多層結構，該結構能夠增大電極的電化學活性面積，提高電極性能；本發(fā)明具有良好的應用前景。


圖Ia是采用專利US2004072047-A1中方法制備的曲面電極催化劑層表面電子掃描顯微鏡照片。圖Ib是采用專利US2006210867-A1中方法制備的曲面電極催化劑層表面電子掃描顯微鏡照片。圖Ic是本發(fā)明所述的制備方法制備的曲面電極催化劑層表面電子掃描顯微鏡照片。圖加是采用專利US2004072047-A1中方法制備的曲面電極催化劑層的橫截面電子掃描顯微鏡照片。圖2b是采用專利US2006210867-A1中方法制備的曲面電極催化劑層的橫截面電
子掃描顯微鏡照片。圖2c是本發(fā)明所述的制備方法制備的曲面電極催化劑層的橫截面電子掃描顯微鏡照片。圖3是采用本發(fā)明得到的曲面電極與采用專利US2004072047-A1和專利 US2006210867-A1中方法制得的曲面電極的性能比較圖。
具體實施例方式曲面電極催化劑層的制備方法，其特點是包括以下步驟
第一步電極基體預處理，用于除去電極基體表面附著的微量油脂和金屬氧化物，電極基體可以是石墨棒或碳棒或其他導電棒；具體方法可采用將電極基體放入濃度為0. 1 5 mol/L的堿性溶液中，堿性溶液可以是氫氧化鈉NaOH或氫氧化鉀KOH溶液；通過恒溫磁力攪拌器控制溶液溫度為25 100°C，并加以攪拌，以除去電極基體表面附著的微量油脂，經過5 120分鐘后取出電極基體，用去離子水沖洗干凈，然后將電極基體放入濃度為0. 1 5 mol/L酸性溶液中，該稀酸性溶液可以是鹽酸HCl或稀硫酸溶液等；以去除電極基體表面附著的金屬氧化物，后將再將其取出用去離子水沖洗干凈，在室溫下干燥備用； 第二步電化學沉積催化劑
將經過預處理的電極基體插入電化學池中，在電化學池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，所述含有催化劑陽離子的電鍍液為溶解在0.1 3 mol/L稀鹽酸中的0.1 3 wt. % 氯化鈀PdCl2或者氯鉬酸&PtCl6或者氯化鈷CoCl2或者氯化鎳NiCl2或者氯化釕RuCl3溶液；以電極基體作為工作電極，與參比電極如銀/氯化銀電極Ag/AgCl或飽和甘汞電極SCE 或標準氫電極SHE、對電極如鉬Pt片或者鉬絲或者鉬網電極一起構成三電極體系，通過電化學工作站或恒電位儀控制工作電極電位相對于標準氫電極SHE為-0. 7 0. 5 V進行電化學沉積，直到電極基體上催化劑載量達到預定載量，如0. 05 3. 0 mg/cm2，然后將電極基體取出，用去離子水沖洗后在空氣中干燥備用； 第三步在全氟磺酸樹脂Nafion溶液中浸漬
將經過電化學沉積的電極基體浸入0. 1 5 wt. %的全氟磺酸樹脂Nafion溶液1 30 分鐘，然后將其取出在空氣中干
第四步重復步驟二和步驟三，直到電極基體上催化劑載量達到設定的催化劑載量，可以設定催化劑載量為0. 1 10. 0 mg/cm2，然后進入第五步； 第五步活化電極
在電化學池中裝入濃度為0.05 5 mol/L硫酸H2SO4或者高氯酸HClO4溶液，將第四步得到的電極放入電化學池，并作為工作電極，與參比電極、對電極一起構成三電極體系，然后在相對于標準氫電極SHE為-0.20 1.70 V的電位區(qū)間內用電化學方法反復活化電極， 該電化學方法可以采用線性伏安掃描法或循環(huán)伏安掃描法或階躍電位法，直到獲得完全重合的線性伏安掃描曲線或循環(huán)伏安掃描曲線或階躍電位曲線，最后將電極取出，用去離子水沖洗干凈。其中，參比電極可以采用銀/氯化銀電極Ag/AgCl或飽和甘汞電極SCE或標準氫電極SHE，對電極可以采用鉬Pt片或者鉬絲或者鉬網電極。下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的具體描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1
第一步將直徑為0.5 mm的石墨棒浸入濃度為1 mol/L的氫氧化鈉NaOH溶液，使用恒溫磁力攪拌器控制溫度為80°C，并加以攪拌；30分鐘后將石墨棒取出，用去離子水將其反復沖洗后在空氣中干燥；然后將其浸入濃度為1 mol/L的稀鹽酸HCl溶液，同樣加以攪拌， 3小時后將石墨棒取除，用去離子水沖洗干凈后在空氣中干燥備用；
第二步將經過預處理的石墨棒置于電化學沉積池中，在電化學沉積池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，該電鍍液為溶解在濃度為1 mol/L的稀鹽酸中質量分數為1 wt.%的氯化鈀？沉12溶液；以石墨棒作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，進行電化學沉積；通過電化學工作站控制工作電極電位相對于標準氫電極SHE為0.1 V進行恒電位電化學沉積，直到石墨棒上Pd催化劑載量達到1 mg/cm2 ；將覆蓋有Pd催化劑的石墨棒取出，用去離子水沖洗干凈后在空氣中干燥備用；第三步將覆蓋有Pd催化劑的石墨棒浸入質量分數為5 wt. %的全氟磺酸樹脂Nafion 溶液，5分鐘后取出在空氣中干燥；
第四步重復電化學沉積步驟2和步驟3 ；共5次；直到石墨棒上Pd催化劑載量達到 5mg/cm2 ；
第五步活化電極
在電化學池中裝入濃度為0. 5 mol/L的硫酸H2SO4溶液，將第四步得到的電極放入電化學池中，并作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，以相對于標準氫電極SHE 為-0.2 1.0 V的電位區(qū)間，以50 mV/s的掃描速度進行循環(huán)伏安掃描進行電極活化，直到獲得完全重合的循環(huán)伏安曲線，然后將其取出，用去離子水沖洗干凈。實施例2
第一步將直徑為ι. O mm的碳棒浸入濃度為5 mol/L的氫氧化鉀KOH溶液，使用恒溫磁力攪拌器控制溫度為25°C，并加以攪拌；10分鐘后將碳棒取出，用去離子水將其反復沖洗后在空氣中干燥；然后將其浸入濃度為5 mol/L的稀硫酸吐304溶液，同樣加以攪拌，2小時后將碳棒取出，用去離子水沖洗干凈后在空氣中干燥備用；
第二步將碳棒置于電化學沉積池中，在電化學沉積池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，該電鍍液為溶解在濃度為3 mol/L的稀鹽酸中質量分數為3 wt. %的氯鉬酸H2PtCl6 溶液；以碳棒作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，進行電化學沉積；通過恒電位儀控制工作電極電位相對于標準氫電極SHE為0. 4 V進行恒電位電化學沉積，直到碳棒上Pt催化劑載量達到1. 5 mg/cm2 ；將覆蓋有Pt催化劑的碳棒取出，用去離子水沖洗干凈后在空氣中干燥備用；
第三步將覆蓋有Pt催化劑的炭棒浸入質量分數為0. 5 wt. %的全氟磺酸樹脂Nafion 溶液，30分鐘后取出在空氣中干燥；
第四步重復步驟2和步驟3 ；共3次；完成后炭棒上Pt催化劑載量達到4. 5 mg/cm2 ； 第五步在電化學池中裝入濃度為5 mol/L的高氯酸HClO4溶液，將第四步得到的電極放入電化學池中，并作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，在相對于標準氫電極SHE為0. 0 1. 2 V的電位區(qū)間，以10 mV/s的掃描速度進行線性伏安掃描進行電極活化，直到獲得完全重合的線性伏安掃描曲線，然后將其取出，用去離子水沖洗干凈。實施例3
與實施例1第一步不同的是電極基體是鈦棒；
第二步將鈦棒置于電化學沉積池中，在電化學沉積池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，該電鍍液為溶解在濃度為2 mol/L的稀鹽酸中質量分數為1.5 wt. %的氯化鎳NiCl2 溶液；以鈦棒作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，進行電化學沉積；通過電化學工作站控制工作電極電位相對于標準氫電極SHE為-0. 2 V進行恒電位電化學沉積， 直到鈦棒上鎳催化劑載量達到1.0 mg/cm2 ；將覆蓋有鎳催化劑的鈦棒取出，用去離子水沖洗干凈后在空氣中干燥備用；
第三步將覆蓋有鎳催化劑的鈦棒浸入質量分數為2. 5 wt. %的全氟磺酸樹脂Nafion 溶液，15分鐘后取出在空氣中干燥；
第四步重復電化學沉積步驟2和步驟3 ；共4次；直到鈦棒上鎳催化劑載量達到^ig/
2
cm ；
7第五步活化電極
在電化學池中裝入濃度為2 mol/L的高氯酸HClO4溶液，將第四步得到的電極放入電化學池中，并作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，以相對于標準氫電極SHE 為0. 2 1. 4 V的電位區(qū)間，以20 mV/s的掃描速度進行階躍電位掃描進行電極活化，直到獲得完全重合的階躍電位掃描曲線，然后將其取出，用去離子水沖洗干凈。實施例4
與實施例2第一步不同的是電極基體是銅棒；
第二步將銅棒置于電化學沉積池中，在電化學沉積池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，該電鍍液為溶解在濃度為0.5 mol/L的稀鹽酸中質量分數為2.0 wt. %的氯化鈷CoCl2 溶液；以銅棒作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，進行電化學沉積；通過電化學工作站控制工作電極電位為相對于標準氫電極SHE為-0. 4 V進行恒電位電化學沉積，直到銅棒上鈷催化劑載量達到0. 2 mg/cm2 ；將覆蓋有鈷催化劑的銅棒取出，用去離子水沖洗干凈后在空氣中干燥備用；
第三步將覆蓋有鈷催化劑的銅棒浸入質量分數為1. 0 wt. %的全氟磺酸樹脂Nafion 溶液，20分鐘后取出在空氣中干燥；
第四步重復電化學沉積步驟2和步驟3 ；共15次；直到銅棒上鈷催化劑載量達到3 mg/cm2 ；
第五步活化電極
在電化學池中裝入濃度為1.0 mol/L的高氯酸HClO4溶液，將第四步得到的電極放入電化學池中，并作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，在相對于標準氫電極SHE 為0. 0 1. 5 V的電位區(qū)間，以40 mV/s的掃描速度進行階躍電位掃描進行電極活化，直到獲得完全重合的階躍電位掃描曲線，然后將其取出，用去離子水沖洗干凈。實施例5
與實施例1第一步不同的是采用直徑為2 mm的石墨棒
第二步將石墨棒置于電化學沉積池中，在電化學沉積池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，該電鍍液為溶解在濃度為1.5 mol/L的稀鹽酸中質量分數均為0. 5 wt. %的氯化釕RuCl3和氯鉬酸H2PtCl6混合溶液；以石墨棒作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，進行電化學沉積；通過電化學工作站控制工作電極電位相對于標準氫電極SHE 為-0.7 V進行恒電位電化學沉積，直到石墨棒上鉬釕催化劑載量達到0.8 mg/cm2;將覆蓋有鉬-釕Pt-Ru催化劑的石墨棒取出，用去離子水沖洗干凈后在空氣中干燥備用；
第三步將覆蓋有鉬-釕催化劑的石墨棒浸入質量分數為4. 0 wt. %的全氟磺酸樹脂 Nafion溶液，10分鐘后取出在空氣中干燥；
第四步重復電化學沉積步驟2和步驟3 ；共6次；直到石墨棒上Pt-Ru催化劑載量達至Ij 4. 8 mg/cm2 ；
第五步活化電極
在電化學池中裝入濃度為3 mol/L的硫酸溶液，將第四步得到的電極放入電化學池中，并作為工作電極，與參比電極、對電極構成三電極體系，在相對于標準氫電極SHE為 0. 0 1. 7 V的電位區(qū)間，以30 mV/s的掃描速度進行階躍電位掃描進行電極活化，直到獲得完全重合的階躍電位掃描曲線，然后將其取出，用去離子水沖洗干凈。
實施例6
用電子掃描顯微鏡觀察實施例1、2和5得到的曲面電極催化劑層，該曲面電極催化劑層表面形貌如圖Ic所示，該曲面電極催化劑層的橫截面形貌如圖2c所示。從圖Ic中可以看出本發(fā)明方法制備的電極表面催化劑沒有出現(xiàn)枝狀生長，而是呈現(xiàn)出“島”的特征，從圖 2c中可以看出本發(fā)明方式制備的催化劑層呈現(xiàn)出多層結構。采用專利US2004072047-A1中方法制備曲面電極催化劑層，用電子掃描顯微鏡觀察，曲面電極催化劑層表面形貌如圖Ia所示，該曲面電極催化劑層的橫截面形貌如圖2a。 從圖Ia和圖加中可以看出電極表面催化劑呈現(xiàn)枝狀生長。采用專利US2006210867-A1中方法制備曲面電極催化劑層，用電子掃描顯微鏡觀察，電極催化劑層表面形貌如圖Ib所示，電極催化劑層的橫截面形貌如圖2b。從圖Ib和圖2b中可以看出電極表面催化劑出現(xiàn)開裂、起層、脫落、催化劑團聚現(xiàn)象。并且將按照本發(fā)明得到的曲面電極與采用專利US2004072047-A1和專利 US2006210867-A1中方法制得的曲面電極的性能見比較見圖3及下表，由圖3和下表可見， 在電位區(qū)間相對于標準氫電極SHE為0. 0 0. 9 V，掃描速率為10 mV/s時，本發(fā)明方法制備的曲面電極具有最大的甲酸氧化峰電流密度。
權利要求
1.曲面電極催化劑層的制備方法，其特征在于包括以下步驟第一步電極基體預處理，用于除去電極基體表面附著的微量油脂和金屬氧化物；第二步電化學沉積催化劑將經過預處理的電極基體插入電化學沉積池中，在電化學沉積池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，以電極基體作為工作電極，與參比電極、對電極一起構成三電極體系，控制工作電極電位相對于標準氫電極為-0.7 V 0.5 V進行電化學沉積，直到電極基體上催化劑載量達到預定載量，然后將電極基體取出，用去離子水沖洗后在空氣中干燥備用；第三步在全氟磺酸樹脂溶液中浸漬將經過電化學沉積的電極基體浸入0. 1 5 wt. %的全氟磺酸樹脂溶液1 30分鐘， 然后將其取出在空氣中干燥；第四步重復步驟二和步驟三，直到電極基體上催化劑載量達到設定的催化劑載量后進入第五步；第五步活化電極在電化學池中裝入濃度為0.05 5 mol/L硫酸或者高氯酸溶液，將第四步得到的電極放入電化學池，并作為工作電極，與參比電極和對電極一起構成三電極體系，然后在相對于標準氫電極為-0.20 V 1.70 V的電位區(qū)間內用電化學方法反復活化電極，直到獲得完全重合的曲線，最后將其取出，用去離子水沖洗干凈。
2.根據權利要求1所述的曲面電極催化劑層的制備方法，其特征在于第二步中所述將經過預處理的電極基體插入電化學沉積池中，在電化學沉積池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，所述含有催化劑陽離子的電鍍液為溶解在0. 1 3 mol/L稀鹽酸中的質量分數為0. 1 3 wt. %的氯化鈀或者氯鉬酸或者氯化釕或者氯化鈷或者氯化鎳溶液。
3.根據權利要求1所述的曲面電極催化劑層的制備方法，其特征在于第四步中所述在相對于標準氫電極為-0.20 V 1.70 V的電位區(qū)間內用電化學方法反復活化電極，其中，電化學方法為線性伏安掃描法或循環(huán)伏安掃描法或階躍電位法。
4.根據權利要求1或2或3所述的曲面電極催化劑層的制備方法，其特征在于電極基體為石墨棒或碳棒或其他導電棒。
全文摘要
本發(fā)明提供曲面電極催化劑層的制備方法，其特征在于包括以下步驟第一步電極基體預處理，第二步電化學沉積催化劑將經過預處理的電極基體插入電化學沉積池中，在電化學沉積池中裝入含有催化劑陽離子的電鍍液，以電極基體作為工作電極，與參比電極、對電極一起構成三電極體系，控制工作電極電位相對于標準氫電極為-0.7～0.5V進行電化學沉積，直到電極基體上催化劑載量達到預定載量，然后將電極基體取出，用去離子水沖洗后在空氣中干燥備用；第三步在全氟磺酸樹脂溶液中浸漬；第四步重復步驟二和步驟三，直到電極基體上催化劑載量達到設定的催化劑載量后進入第五步；第五步活化電極。
文檔編號H01M4/88GK102403516SQ20111022122
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權日2011年8月4日
發(fā)明者丁玉棟, 葉丁丁, 廖強, 張彪, 朱恂, 李俊, 王宏, 王永忠, 陳蓉 申請人:重慶大學