【摘要】 本发明提供一种制备直接硼氢化钠燃料电池用氮掺杂石墨烯载过渡金属阴极的工业生产技术。该技术包括石墨烯的制备、过渡金属的负载和氮掺杂的原位处理、阴极和膜组件的制备等过程。使用本发明提供的技术可以实现石墨烯片层的可控生长和阴极的连续生产。显著简化了燃料电池阴极的制作流程，对促进燃料电池实用化具有重要意义。 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】西湖区 【申请号】CN201210263787.1 【申请日】2012-07-29 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102738476B 【公开公告日】2014-07-23 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102738476B 【授权公告日】2014-07-23 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H01M4/88; H01M8/10; H01M8/1009 【发明人】刘嘉斌; 王宏涛; 秦海英; 董策舟; 何燕 【主权项内容】1.一种氮掺杂石墨烯载过渡金属膜电极的工业生产方法， 包括如下步骤 ：1) 在密闭的可抽真空和通气氛的安装有电动收卷放卷装置的容器中，将泡沫镍和碳布双层卷放在左侧转轴，抽出泡沫镍和碳布一头穿过中间反应区固定于右侧收卷机构；将反应装置抽真空至 10-2 Pa并充氮气再抽真空，反复数次使反应器内氧气残余量小于10 -4Pa；将中间反应区温度升至 1050 oC，开始通入甲烷和氮气混合气体，所述的甲烷与氮气混合气体中甲烷体积比例为 10%~40%，氮气体积比例为60%~90%，同时开动右侧传动收卷机构使泡沫镍和碳布连续通过中间反应区，所述的泡沫镍和碳布双层卷的收卷速度为 0.5~50 mm/min，使泡沫镍表面生长有石墨烯；当泡沫镍和碳布完全收卷于右侧后停止加热和通气，使反应器内温度降低至100 oC以下后打开反应器取出泡沫镍和碳布双层卷；2) 将步骤 1) 所获得的双层卷连续通过腐蚀液槽和过渡金属盐溶液槽并保持泡沫镍层在碳布层上方，使得泡沫镍溶解且石墨烯网络中间吸附过渡金属盐，双层卷的收放卷速度为 1 ~10 mm/min；3) 将步骤2)所获得的碳布卷在60 oC烘干后再次装入步骤1)所述的反应器， 抽真空至10 Pa并充氮气再抽真空，反复数次使反应器内氧气残余量小于10 Pa ；将反应区温度升至 900~1050 oC，开始通入氨气和氮气混合气体，氨气与氮气的混合气体中氨气体积比例为 10%~80% ，氮气体积比例为20%~90%；同时开动收卷机构使碳布卷连续通过中间反应区，当反应器内温度降低至 100 oC 以下后打开反应器取出碳布卷，碳布卷收卷速度为5~50 mm/min；4) 将步骤 3) 所获得的碳布卷裁剪为合适尺寸作为阴极，与阳极、电解质膜制作成膜组件。。 【当前权利人】浙江大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市西湖区余杭塘路886号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000470095016Q 【引证次数】4.0 【自引次数】2.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】5.0 【家族被引证次数】8

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