!" 搀有聚四氟乙烯等防水剂的黏合型电极

在水溶液电解质中，某些担有各种电催化剂的活性炭等材料可被浸润，同时又是电

的良导体。这样的材料可提供电子导电与液相传质的通道，但它无法提供反应气传递的
气体通道。诸如 #$%& 防水剂，由于其憎水的特性，搀入其中可以构成气体通道。图

! ’ ( ’ )

为几种常用防水剂的接触角与电解液表面张力的关系。防水剂的搀入除了提供

气体通道外，还有一定的黏合作用，可使分散的电催化剂（ 包括担体） 聚集体牢固结
合。这种由电催化剂与防水剂构成的电极称之为黏合型气体扩散电极。它可简单地视为
在微观尺度上相互交错的双网络体系。由防水剂构成的憎水网络为反应气的进入提供了
电极内部通道；由电催化剂构成的另一亲水网络可为电解质所完全润湿，从而提供了电
子与液相离子传导通道，并在电催化剂上完成电化学反应，图! ’ ( ’ !为其结构示意图。
由图! ’ ( ’ !可见，这种黏合型电极由于电催化剂外液膜很薄，其极限电流（ !

*+,

） 可以

相当高。电催化剂是一种高分散体系，只要确保电解液一定的浸入深度，这种电极就能
具有较大的真实表面积 "，即具有高的反应区。

图 ! ’ ( ’ )- 几种典型防水剂的

接触角和表面张力的关系

图 ! ’ ( ’ !- #$%& 黏合型

电极结构示意图

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下面以中国科学院大连化学物理研究所在 !. 世纪 /. 年代研制成功的碱性石棉膜型

氢氧燃料电池所用 #$%& 黏合型电极实例说明这种电极的制备工艺。

将一定质量的催化剂粉料（如 012 或 #34#5 6 7），与一定体积的 #$%&（质量分数为

8.9

的 #$%& 乳液需用去离子水稀释 ! : ; 倍）混合，搅拌，直至 #$%& 凝胶，此时电催

化剂已与 #$%& 均匀混合并成团状，倒出清液。在平板型滚压机上将其滚压到所需厚
度，如 ." ; : ." <,,，再与作集流与支撑作用的 8. 目 =+ 网压合，让 =+ 网进入电极内，
再在 8. : (.> 烘箱内将电极烘干。有时为增加电极的防水性能，可将上述电极在 ;!. :

;?.>

焙烧 !. : ;.,+@。

如前所述，#$%& 在电极中除起黏合作用外，主要是构成疏水网络，为反应气扩散

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第二篇- 电池制造工艺及技术