用于燃料电池的抗氧化剂，包括其的膜电极组件和制备抗氧化剂的方法技术

本发明专利技术公开了用于燃料电池的抗氧化剂，包括其的膜电极组件以及制备该抗氧化剂的方法。用于燃料电池的抗氧化剂包括芯部和外部(例如壳)，所述芯部包括选自金属氧化物(M

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的抗氧化剂，包括其的膜电极组件和制备抗氧化剂的方法
本专利技术涉及用于燃料电池的抗氧化剂，包括其的膜电极组件以及制备该抗氧化剂的方法。
技术介绍
通常，空气中用作燃料电池反应气体的氢气和氧气穿越通过电解质膜，从而促进过氧化氢(HOOH)的产生。这样的过氧化氢可以产生具有高反应性的含氧自由基，例如羟基自由基(·OH)和氢过氧自由基(·OOH)。这些自由基攻击基于全氟磺酸的电解质膜和电极的离聚物，因此可能导致电解质膜和电极的降解，从而降低燃料电池的耐久性。作为减轻常规电解质膜和电极的化学降解的技术，已经提出了添加各种抗氧化剂的方法。这些抗氧化剂可分为用作自由基捕获剂或猝灭剂的主抗氧化剂和用作过氧化氢分解剂的次抗氧化剂。此外，主抗氧化剂和次抗氧化剂可以单独使用或混合使用。添加过量抗氧化剂的电解质膜具有增加的化学耐久性，但是电解质膜中的磺化基团仍与阳离子抗氧化剂结合从而降低亲水性，并由此降低质子传导性并可能导致燃料电池的性能降低。因此，考虑到性能和耐久性，需要适当使用抗氧化剂。在现有技术中，可以以具有几纳米或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料电池的抗氧化剂，其包括：/n芯部，所述芯部包括选自金属氧化物和复合金属氧化物中的一种或更多种，其中所述金属氧化物为M

【技术特征摘要】
20181228 KR 10-2018-01721051.一种用于燃料电池的抗氧化剂，其包括：
芯部，所述芯部包括选自金属氧化物和复合金属氧化物中的一种或更多种，其中所述金属氧化物为MxOk，所述复合金属氧化物为MxNyOj，其中N和M为不同的金属；以及
外部，所述外部位于芯部的表面上或上方并且包括由M(x-n)+表示的金属阳离子，其中n为1或更大的自然数，所述金属阳离子具有的氧化数小于芯部金属M的化合价。


2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的抗氧化剂，其中，金属M包括铈；并且所述芯部包括具有Ce4+的化合物，所述外部包括具有Ce3+的化合物。


3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的抗氧化剂，其中，所述复合金属氧化物包括选自铈锆氧化物、掺杂钆的铈氧化物、掺杂钐的铈氧化物、二氧化钛负载的铈氧化物和二氧化硅负载的铈氧化物中的一种或更多种。


4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的抗氧化剂，其中，通过X射线衍射法或BET方法测得的金属氧化物和复合金属氧化物各自的晶体尺寸为5nm至100nm。


5.根据权利要求1所述的用于燃料电池的抗氧化剂，其中，所述抗氧化剂以尺寸为10nm至500nm的附聚颗粒形成。


6.根据权利要求1所述的用于燃料电池的抗氧化剂，其中，所述芯部包括包含Ce4+的CeO2；所述外部包括包含Ce3+的Ce2O3。


7.一种膜电极组件，其包括：
电解质膜和电极，所述电极在所述电解质膜的两个表面上形成，
其中，电解质膜或电极中的至少一者包括根据权利要求1所述的抗氧化剂。


8.一种制备用于燃料电池的抗氧化剂的方法，所述方法包括：
制备第一掺和物，所述第一掺和物包括i)金属组分，所述金属组分包括选自金属氧化物和复合金属氧化物中的一种或更多种，其中所述金属氧化物为MxOk，所述复合金属氧化物为MxNyOj，其中N和M为不同的金属；以及ii)去离子水；
通过分散所述第一掺和物来制备分散液；
制备第二掺和物，所述第二掺和物包括所述分散液和还原剂；
对金属组分的表面进行还原处理；以及
干燥所述第二掺和物以获得抗氧化剂。


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【专利技术属性】
技术研发人员：高载准，朴仁釉，洪普基，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR