本发明涉及燃料电池领域，具体涉及一种激光烧蚀膜电极催化层的方法及膜电极。
背景技术：
1、质子交换膜燃料电池（pemfc）是一种绿色清洁的动力装置，可以作为燃油机、柴油机的替代减少交通运输对石化燃料的依赖。不过，pemfc目前在经济性和耐久性还存在一些问题，导致其无法大规模商业化。增加pemfc的功率密度是降低成本的关键因素，常用的手段是开发新型电极材料，实现对催化层的改进。pemfc催化层一般由碳载铂催化剂（pt/c）和离子聚合物组成，通过混合制成浆料，并涂敷在质子交换膜上构建成膜电极。这种自上而下的制备流程导致催化层结构的随机化，限制了传质和催化剂利用率。
2、近些年来，为了克服传统电极结构的局限性，燃料电池行业另外提出了微纳制造技术，该技术提供了一系列催化层结构的改善方法，比如在催化层上制备微凹槽结构，改善氧气在燃料电池催化层的扩散，从而大幅降低传质损失，是一种十分具有潜力的技术方案。不过，该方案需要使用模具转印法，通过使用模具进行催化层转印，过程繁琐、流程多、加工速度慢，并且良品率不高。另外，模具的加工成本高，并不可重复使用，因此无法实现规模化生产。
技术实现思路
1、因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种工艺精准度高且易于实现规模化生产的激光烧蚀膜电极催化层的方法及膜电极。
2、为了实现上述目的，本发明提供一种激光烧蚀膜电极催化层的方法，包括：获取膜电极催化层的微结构目标加工数据，并确定采用的激光参数；将待烧蚀的膜电极通过真空吸附固定；基于所述微结构目标加工数据以及所述激光参数，采用激光对所述膜电极上层的催化层进行激光烧蚀，获得含有微结构催化层的膜电极。
3、在一个实施例中，所述确定采用的激光参数，包括：特征尺寸<10μm的微结构，采用飞秒激光；特征尺寸>10μm的微结构，采用皮秒激光。
4、在一个实施例中，所述获取膜电极催化层的微结构目标加工数据，包括：
5、根据膜电极目标性能确定膜电极催化层的目标传质能力，传质能力用微结构面积占总表面积比例表征，数值范围在5%-50%；
6、基于所述目标传质数据确定膜电极催化层上的微结构目标加工数据，所述微结构目标加工数据包括微结构分布以及微结构尺寸。
7、在一个实施例中，所述微结构分布为有序微凹槽阵列分布、微孔阵列分布或无序微结构分布。
8、在一个实施例中，所述激光加工参数为：激光脉宽为50fs-10ps，平均输出功率为0w-10w，脉冲频率为10-2000khz，激光波长范围为343-1064nm，扫描速率为0-20m/s，场镜焦深为20-200mm。
9、在一个实施例中，所述将待烧蚀的膜电极通过真空吸附固定，包括：将所述膜电极的一侧添加保护膜；将所述膜电极的保护膜侧放置到真空吸附平台上；通过真空吸附装置对所述真空吸附平台上的膜电极进行固定，真空度控制在0.1-10kpa范围内。
10、在一个实施例中，所述保护膜满足拉伸强度大于10mpa，且环境温度在150℃以下时材料性质稳定，其成分可以为硅胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺等材料。
11、在一个实施例中，所述膜电极放置在可移动机构上，所述可移动机构包括放置膜电极的真空吸附平台、位于所述真空吸附平台下方的x-y移动机构和z移动机构；所述x-y移动机构的行程为0-600mm，所述x-y移动机构的移动速率为0-0.5m/s；所述z移动机构的行程为0-100mm，所述z移动机构的移动速率为0-0.1m/s。
12、一种膜电极，所述膜电极的催化层是采用上述方法制备得到的。
13、与现有技术相比，本发明的优点在于：通过激光烧蚀膜电极催化层，不仅可以在燃料电池阴/阳极催化层的表面构建任意微结构的技术难题，为具备微结构催化层燃料电池的大规模商业化提供了技术基础；而且无需额外模具的使用，可降低具有微结构催化层的制备时间和成本，同时避免了模具转印不当导致催化层损坏、良品率下降的问题，为后续规模化加工提供了可行的技术手段。另外，通过激光还可便捷调控催化层微结构，为后续催化层的优化设计提供了更快速的研发手段。
1.一种激光烧蚀膜电极催化层的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定采用的激光参数，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取膜电极催化层的微结构目标加工数据，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述微结构分布为有序微凹槽阵列分布、微孔阵列分布或无序微结构分布。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光加工参数为：激光脉宽为50fs-10ps，平均输出功率为0w-10w，脉冲频率为10-2000khz，激光波长范围为343-1064nm，扫描速率为0-20m/s，场镜焦深为20-200mm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将待烧蚀的膜电极通过真空吸附固定，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述保护膜满足拉伸强度大于10mpa，且环境温度在150℃以下时材料性质稳定。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述膜电极放置在可移动机构上，所述可移动机构包括放置膜电极的真空吸附平台、位于所述真空吸附平台下方的x-y移动机构和z移动机构；
9.一种膜电极，其特征在于，所述膜电极的催化层是采用权利要求1~8中任一项所述方法制备得到的。
