Claims (10)
1. Узел мембрана-электрод, содержащий фторсодержащую катионообменную мембрану, изготовленную из гидролизованного сополимера тетрафторэтилена с перфторсеросодержащим простым виниловым эфиром, и слои пористого электродного материала, изготовленные из электрокатализатора, электропроводного неактивного материала и фторполимерного связующего и расположенные на обеих поверхностях катионообменной мембраны, отличающийся тем, что фторсодержащую катионообменную мембрану получают из гидролизованного сополимера тетрафторэтилена с перфторсеросодержащим простым виниловым эфиром, который имеет степень кристалличности 2-8%, и слои пористого электродного материала получают с пористостью 40-70%, которая снижается в направлении поверхности катионообменной мембраны с градиентом пористости 5-15% на 1 мкм.1. The membrane-electrode assembly containing a fluorine-containing cation exchange membrane made of a hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene with perfluoro-sulfur-containing simple vinyl ether and layers of a porous electrode material made of an electrocatalyst, an electrically conductive inactive material and a fluoropolymer binder located on both surfaces of the cation exchange that a fluorine-containing cation exchange membrane is obtained from a hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene with perfluoro xeroxylated simple vinyl ether, which has a crystallinity of 2-8%, and layers of porous electrode material are obtained with a porosity of 40-70%, which decreases in the direction of the surface of the cation exchange membrane with a porosity gradient of 5-15% per 1 μm.
2. Узел мембрана-электрод по п.1, отличающийся тем, что пористые слои электродного материала получены из смеси, содержащей мас.%: 20-85 электрокатализатора, 10-60 электропроводного неактивного материала, 2-8 катионообменного фторсополимера, идентичного фторсополимеру, из которого изготовлена катионообменная мембрана, и 3-15 политетрафторэтилена.2. The membrane-electrode assembly according to claim 1, characterized in that the porous layers of electrode material are obtained from a mixture containing wt.%: 20-85 electrocatalyst, 10-60 electroconductive inactive material, 2-8 cation exchange fluoropolymer identical to fluoropolymer, from which made a cation exchange membrane, and 3-15 polytetrafluoroethylene.
3. Узел мембрана-электрод по п.1, отличающийся тем, что пористые слои электродного материала изготовлены из смеси, содержащей мас.%: 65-95 электрокатализатора, 1-35 электропроводного неактивного материала, 1-9 катионообменного фторсополимера, идентичного фторсополимеру, из которого изготовлена катионообменная мембрана.3. The membrane-electrode assembly according to claim 1, characterized in that the porous layers of the electrode material are made of a mixture containing wt.%: 65-95 electrocatalyst, 1-35 electroconductive inactive material, 1-9 cation exchange fluoropolymer identical to the fluoropolymer, from which is made cation exchange membrane.
4. Узел мембрана-электрод, содержащий фторсодержащую катионообменную мембрану, изготовленную из гидролизованного сополимера тетрафторэтилена с перфторсеросодержащим простым виниловым спиртом, и слои пористого электродного материала, изготовленные из электрокатализатора, электропроводного неактивного материала и фторполимерного связующего и расположенные на обеих поверхностях катионообменной мембраны, отличающийся тем, что фторсодержащая катионообменная мембрана получена из гидролизованного сополимера тетрафторэтилена с перфторсеросодержащим сложным виниловым эфиром и третьим модифицирующим сомономером, который может быть выбран из следующих соединений: этилен, перфтор-2-метилен-4-метил-1,3-диоксолан и перфторалкилированный сложный виниловый эфир с С1-С3 алкильной группой.4. Membrane-electrode assembly containing a fluorine-containing cation exchange membrane made of a hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene with perfluorosulfur-containing simple vinyl alcohol, and layers of porous electrode material made of an electrocatalyst, an electrically conductive inactive material and a fluoropolymer binder located on both surfaces of the cation exchange that the fluorine-containing cation exchange membrane is obtained from a hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene with perft an orcero-containing vinyl ester and a third modifying comonomer, which may be selected from the following compounds: ethylene, perfluoro-2-methylene-4-methyl-1,3-dioxolane and a perfluoroalkylated vinyl ester with a C 1 -C 3 alkyl group.
5. Узел мембрана-электрод по п.4, отличающийся тем, что пористые слои электродного материала получены из смеси, содержащей мас.%: 20-85 электрокатализатора, 10-60 электропроводного неактивного материала, 2-8 катионообменного фторсополимера, идентичного фторсополимеру, из которого изготовлена катионообменная мембрана, и 3-15 политетрафторэтилена.5. The membrane-electrode assembly according to claim 4, characterized in that the porous layers of the electrode material are obtained from a mixture containing wt.%: 20-85 electrocatalyst, 10-60 electroconductive inactive material, 2-8 cation exchange fluoropolymer identical to fluoropolymer, from which made a cation exchange membrane, and 3-15 polytetrafluoroethylene.
6. Узел мембрана-электрод по п.4, отличающийся тем, что пористые слои электродного материала изготовлены из смеси, содержащей мас.%: 65-95 электрокатализатора, 1-35 электропроводного неактивного материала, 1-9 катионообменного фторсополимера, идентичного фторсополимеру, из которого изготовлена катионообменная мембрана.6. The membrane-electrode assembly according to claim 4, characterized in that the porous layers of the electrode material are made of a mixture containing wt.%: 65-95 electrocatalyst, 1-35 electroconductive inactive material, 1-9 cation exchange fluoropolymer identical to fluoropolymer, from which is made cation exchange membrane.
7. Способ получения узла мембрана-электрод, включающий нанесение смеси электрокатализатора и электропроводного неактивного материала с фторсодержащим полимерным связующим на обе поверхности катионообменной мембраны, которая получена из гидролизованного сополимера тетрафторэтилена с перфторсеросодержащим простым виниловым эфиром, и тепловую обработку, отличающийся тем, что катионообменная мембрана, которая изготовлена из гидролизованного сополимера тетрафторэтилена с перфторсодержащим простым виниловым эфиром, имеет степень кристалличности 2-8%, на обе поверхности катионообменной мембраны наносят смесь электрокатализатора, электропроводного неактивного материала и 1-5%-ного раствора катионообменного фторсополимера, идентичного фторсополимеру, из которого изготовлена катионообменная мембрана, в смеси органических растворителей, тепловую обработку осуществляют по схеме многоступенчатого увеличения температуры от 20-35°С до 80-100°С, причем пористость электродных слоев снижается в направлении поверхности катионообменной мембраны со скоростью 5-15% на 1 мкм.7. A method of producing a membrane-electrode assembly, comprising applying a mixture of an electrocatalyst and an electrically conductive inactive material with a fluorine-containing polymer binder to both surfaces of a cation-exchange membrane, which is obtained from a hydrolyzed tetrafluoroethylene copolymer with perfluorinated-vinyl ether, and heat treatment, characterized in that the cation exchange membrane which is made from a hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene with perfluoro-containing vinyl ether, has a degree of cry of metallicity of 2-8%, a mixture of an electrocatalyst, an electrically conductive inactive material and a 1-5% solution of a cation exchange fluoropolymer identical to the fluoropolymer from which the cation exchange membrane is made in a mixture of organic solvents is applied to both surfaces of the cation exchange membrane, the heat treatment is carried out according to a multi-stage increase scheme temperatures from 20-35 ° C to 80-100 ° C, and the porosity of the electrode layers decreases in the direction of the surface of the cation exchange membrane with a speed of 5-15% per 1 μm.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что смесь электрокатализатора, электропроводного неактивного материала и 1-5%-ного раствора катионообменного фторсополимера, идентичного фторсополимеру, из которого изготовлена катионообменная мембрана, в смеси неорганических растворителей наносят на обе стороны катионообменной мембраны.8. The method according to claim 7, characterized in that a mixture of an electrocatalyst, an inactive conductive material and a 1-5% solution of a cation exchange fluoropolymer identical to the fluoropolymer from which the cation exchange membrane is made, is applied to both sides of the cation exchange membrane in a mixture of inorganic solvents.
9. Способ получения узла мембрана-электрод, включающий нанесение смеси электрокатализатора и электропроводного неактивного материала с фторсодержащим полимерным связующим на обе поверхности катионообменной мембраны, которая получена из гидролизованного сополимера тетрафторэтилена с перфторсеросодержащим сложным виниловым эфиром, и тепловую обработку, отличающийся тем, что используют катионообменную мембрану, полученную из гидролизованного сополимера тетрафторэтилена с перфторсодержащим сложным виниловым эфиром и третьим модифицирующим сомономером, который может быть выбран из следующих соединений: этилен, перфтор-2-метилен-4-метил-1,3-диоксолан и перфторалкилированный сложный виниловый эфир с С1-С3 алкильной группой.9. A method of producing a membrane-electrode assembly, comprising applying a mixture of an electrocatalyst and an electrically conductive inactive material with a fluorine-containing polymer binder to both surfaces of a cation exchange membrane, which is obtained from a hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene with a perfluorosulfurous complex vinyl ester, and heat treatment, which uses a cation exchange membrane obtained from a hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene with a perfluoro-containing vinyl ester and a third modif tsiruyuschim comonomer which can be chosen from the following compounds: ethylene, perfluoro-2-methylene-4-methyl-1,3-dioxolane and perfluoroalkylated vinyl ester with C 1 -C 3 alkyl group.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что смесь электрокатализатора, электропроводного неактивного материала и 1-5%-ного раствора катионообменного фторсополимера, идентичного фторсополимеру, из которого изготовлена катионообменная мембрана, в смеси неорганических растворителей наносят на обе стороны катионообменной мембраны.10. The method according to claim 9, characterized in that the mixture of electrocatalyst, inactive conductive material and a 1-5% solution of a cation exchange fluoropolymer identical to the fluoropolymer from which the cation exchange membrane is made, is applied to both sides of the cation exchange membrane in a mixture of inorganic solvents.