本发明属于质子交换膜燃料电池，具体涉及一种改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法及其应用。
背景技术：
1、作为pem电解槽/燃料电池的关键部件，膜电极是pem电解槽/燃料电池的成本和性能的关键决定因素之一，其中催化层是反应的主要场所,催化层中的离聚物将催化剂颗粒包覆起来并起到传导质子和黏合剂的作用，离聚物(an ionomer)是由电中性重复单元和电离单元的重复单元组成的聚合物，通过将金属离子络合到聚合物基体中，离聚物系统的强度和韧性增加。
2、一些使用离聚物来增加整个系统韧性的应用，包括涂料、粘合剂、冲击改性和热塑性塑料。在催化剂墨水中的聚集会影响质子传递、气体输送及电子转移等一系列问题。催化层中的高效离聚物应当具备以下特点:高质子传导性、高的气体/水渗透性和高稳定性，但目前由于离聚物在催化层中的分布并不是完全均匀的，其质子传导效率还有待提高。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的主要目的在于提供一种改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，旨在解决现有催化剂的传导率不佳的问题。本发明的目的还在于提供了该膜电极热处理方法的应用。
2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，包括如下步骤：
4、1)在质子交换膜的表面涂覆催化剂；
5、2)对步骤1)得到的膜电极进行热处理。
6、在某些具体的实施方式中，还包括对热处理后的质子交换膜进行酸处理。
7、在某些具体的实施方式中，步骤1)中在质子交换膜的表面涂覆催化剂，具体为：在质子交换膜阴阳两极分别涂覆阴极析氢催化剂浆料和阳极析氢催化剂浆料。
8、在某些具体的实施方式中，所述阴极析氢催化剂浆料包括比值为15-20mg：50-100mg：2-8ml：3-10ml的pt/c粉末、离聚物溶液、溶剂和水。
9、在某些具体的实施方式中，所述pt/c粉末中铂含量为20-60wt％，所述离聚物为质量浓度为3-8％的全氟磺酸树脂，所述溶剂为正丙醇，所述水为去离子水。
10、在某些具体的实施方式中，所述阳极析氢催化剂浆料包括比值为30-60mg：120-180mg：5-15ml：2-8ml的iro2粉末、离聚物溶液、溶剂和水。
11、在某些具体的实施方式中，所述iro2粉末中铱含量为70-90wt％，所述离聚物为质量浓度为3-8％的全氟磺酸树脂，所述溶剂为正丙醇，所述水为去离子水。
12、在某些具体的实施方式中，还包括在对膜电极进行热处理之前，对膜电极进行阳离子交换处理；且所述阳离子交换处理具体为：将质子交换膜放置于含阳离子的水溶液中浸泡10-15h，随后用去离子水清洗。
13、在某些具体的实施方式中，步骤2)中所述热处理的条件为：热处理温度为150-250℃，热处理时间为1-3h。
14、在某些具体的实施方式中，步骤3)中所述酸处理为：将热处理后的膜电极放置在和h2so4溶液(5wt％)中浸泡处理并多次，确保膜电极完全质子化，浸泡处理完成后用去离子水冲洗后保存。
15、一种前述改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法在电解水制氢、碱性电解水、二氧化碳还原以及燃料电池中的应用。
16、与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
17、1)本发明所提供的膜电极热处理方法，通过对膜电极进行热处理使得催化层内离聚物主链和侧链迁移率都有不同程度的提高，因此催化层中离聚物团簇结构发生改变，欧姆损失降低，膜电极整体电解性能提高，从而降低了电解水制氢、燃料电池运行过程的运行成本；
18、2)本申请中对膜电极进行热处理后使用更低载量的催化剂也可以达到相同的催化性能，因此在实际应用中可以降低贵金属催化剂载量，从而降低电解水制氢混合燃料电池原料及折旧成本，提升整体效益；
19、3)通过对膜电极进行热处理，具有易处理、处理效率高以及不改变催化层结构等优点。
1.一种改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，其特征在于，还包括对热处理后的质子交换膜进行酸处理。
3.根据权利要求1所述的改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，其特征在于，步骤1)中在质子交换膜的表面涂覆催化剂，具体为：在质子交换膜阴阳两极分别涂覆阴极析氢催化剂浆料和阳极析氢催化剂浆料。
4.根据权利要求3所述的改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，其特征在于，所述阴极析氢催化剂浆料包括比值为15-20mg：50-100mg：2-8ml：3-10ml的pt/c粉末、离聚物溶液、溶剂和水。
5.根据权利要求4所述的改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，其特征在于，所述pt/c粉末中铂含量为20-60wt％，所述离聚物为质量浓度为3-8％的全氟磺酸树脂，所述溶剂为正丙醇，所述水为去离子水。
6.根据权利要求3所述的改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，其特征在于，所述阳极析氢催化剂浆料包括比值为30-60mg：120-180mg：5-15ml：2-8ml的iro2粉末、离聚物溶液、溶剂和水。
7.根据权利要求6所述的改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，其特征在于，所述iro2粉末中铱含量为70-90wt％，所述离聚物为质量浓度为3-8％的全氟磺酸树脂，所述溶剂为正丙醇，所述水为去离子水。
8.根据权利要求2所述的改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，其特征在于，还包括在对膜电极进行热处理之前，对膜电极进行阳离子交换处理；且所述阳离子交换处理具体为：将质子交换膜放置于含阳离子的水溶液中浸泡10-15h，随后用去离子水清洗。
9.根据权利要求1所述的改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法，其特征在于，步骤2)中所述热处理的条件为：热处理温度为150-250℃，热处理时间为1-3h。
10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的改变催化层离聚物团簇的膜电极热处理方法在电解水制氢、碱性电解水、二氧化碳还原以及燃料电池中的应用。
