本申請屬于化工設備，特別涉及一種電解水膜電極及其制備方法。
背景技術：
1、電解水制氫是一種重要的清潔能源生產技術，具有廣闊的應用前景。然而，傳統電解水制氫電極存在穩定性差、催化活性低、成本高等問題，限制了其大規模應用。aem(陰離子交換膜)電解水技術因其潛在的低成本(可使用非貴金屬催化劑)和高靈活性(與波動性可再生能源兼容性好)而受到廣泛關注。其核心組件電極(membraneelectrode?assembly,mea)的性能直接決定了電解槽的效率、壽命和成本。制備高性能、高穩定性的膜電極是aem電解水商業化的關鍵挑戰之一。
2、膜電極的制備核心在于將催化劑層與陰離子膜結合，并確保良好的界面接觸和離子/電子傳導網絡，主要制備方法包括催化劑涂層基底法（ccs）和催化劑涂層膜法（ccm）。其中催化劑涂層基底法先將催化劑漿料涂覆在氣體擴散層上，形成氣體擴散電極（gde），在平整的基材上形成陰離子交換膜，然后再將兩側的gde與成型的陰離子交換膜通過熱壓的方式組裝成膜電極。催化劑涂層膜法則是在成型的陰離子交換膜表面涂覆催化劑漿料，再與gde通過熱壓的方式組裝成膜電極。但是這兩種方法，陰離子膜與gde的結合均不夠緊密，導致在純水作為電解質時離子傳輸受限，影響電解槽的制氫效率。
3、因此，有必要提供一種電解水膜電極及其制備方法，通過在自支撐電極表面原位鑄膜，提高陰離子膜與gde的界面結合力，提升aem電解水技術中純水作為電解質時的離子傳輸效率。
技術實現思路
1、針對上述問題，本申請公開了一種電解水膜電極的制備方法，包括:
2、在基底材料表面電沉積催化劑，得到自支撐電極；
3、利用官能化聚芳基哌啶類聚合物和極性溶劑配置第一陰離子膜溶液和第二陰離子膜溶液；
4、將第一陰離子膜溶液噴涂在自支撐電極表面并進行第一次干燥，再采用涂覆法再次涂抹第二陰離子膜溶液，進行第二次干燥后得到陰極側或陽極側電解水膜電極。
5、進一步地，基底材料包括鎳纖維氈、鎳網、泡沫鎳、碳紙或碳布。
6、進一步地，催化劑包括陽nife-ldh、nicofe-ldh、nifeooh、nicofeooh、cuco2o4、co(oh)2、ni-fe合金、ni-co合金或ni-co-fe合金，陰極催化劑co3s4、nis、ni-co-s、cu-co-p、nifeco-p、ni-mo、ni-mo-w或ni-mo-cu。
7、進一步地，官能化聚芳基哌啶類聚合物的制備方法包括：
8、利用對三聯苯和n-甲基-4-哌啶酮發生friedel-crafts烷基化反應，形成芳基-哌啶骨架的中間聚合物；
9、利用中間聚合物與碘甲烷進行親核取代，得到官能化聚芳基哌啶類聚合物。
10、進一步地，極性溶劑包括二甲基亞砜、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、乙醇、異丙醇或叔丁醇。
11、進一步地，將第一陰離子膜溶液噴涂在自支撐電極表面并進行第一次干燥，包括：
12、控制噴涂的出液量為10-200微升/分鐘，噴涂的圈數為1-200圈；
13、控制第一次干燥的溫度為50-120℃。
14、進一步地，第一陰離子膜溶液的固含量為0.5-10wt%。
15、進一步地，再采用涂覆法再次涂抹第二陰離子膜溶液，進行第二次干燥后得到電解水膜電極，包括：
16、控制涂抹的厚度為10-120μm；
17、控制第二次干燥的溫度為50-120℃。
18、進一步地，第二陰離子膜溶液的固含量為1-20wt%。
19、本申請還公開了一種電解水膜電極，采用上述的方法制得。
20、本申請的技術效果和優點：
21、本申請通過原位涂覆技術，在自支撐電極表面直接覆蓋陰離子膜溶液，自支撐電極的表面微觀結構凹凸不平，陰離子膜溶液可以滲透進入這些孔隙，使陰離子膜與電極緊密結合，顯著提高電極/膜界面處的離子傳輸，從而提高膜電極組件在純水作為電解質下的電解槽性能。
22、本申請的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本申請而了解。本申請的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所指出的結構來實現和獲得。
1.一種電解水膜電極的制備方法，其特征在于，包括:
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述基底材料包括鎳纖維氈、鎳網、泡沫鎳、碳紙或碳布。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述催化劑包括陽極催化劑nife-ldh、nicofe-ldh、nifeooh、nicofeooh、cuco2o4、co(oh)2、ni-fe合金、ni-co合金或ni-co-fe合金，陰極催化劑co3s4、nis、ni-co-s、cu-co-p、nifeco-p、ni-mo、ni-mo-w或ni-mo-cu。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述官能化聚芳基哌啶類聚合物的制備方法包括：
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述極性溶劑包括二甲基亞砜、n-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、乙醇、異丙醇或叔丁醇。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將第一陰離子膜溶液噴涂在自支撐電極表面并進行第一次干燥，包括：
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一陰離子膜溶液的固含量為0.5-10wt%。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述再采用涂覆法再次涂抹第二陰離子膜溶液，進行第二次干燥后得到電解水膜電極，包括：
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述第二陰離子膜溶液的固含量為1-20wt%。
10.一種電解水膜電極，其特征在于，采用權利要求1-9任意一項所述的方法制得。