用于燃料电池的电解质膜及其制造方法技术

本公开涉及一种包括过氧化氢生成催化剂和过氧化氢分解催化剂的用于燃料电池的电解质膜及其制造方法，该电解质膜表现出显著改善的耐久性。具体地，该电解质膜包括：催化剂颗粒，包括载体和由载体负载的催化剂金属，催化剂金属包括选自包括具有产生过氧化氢的催化活性的第一金属、具有分解过氧化氢的催化活性的第二金属及其组合的组中的一种。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的电解质膜及其制造方法
本公开涉及一种包括过氧化氢生成催化剂和过氧化氢分解催化剂的用于燃料电池的电解质膜及其制造方法，该电解质膜表现出显著改善的耐久性。
技术介绍
通常，聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)被用作车辆的燃料电池。为了使聚合物电解质膜燃料电池在车辆的各种行驶条件下正常表现出至少几十kW的高输出性能，需要使聚合物电解质膜燃料电池在宽电流密度范围内稳定地运行。在燃料电池中发电的反应发生在包括全氟化磺酸(PFSA)离聚物基电解质膜和阳极(anode)/阴极(cathode)的膜-电极组件(MEA)。供应给作为氧化电极的阳极的氢分解为质子和电子。质子通过膜移动到作为还原电极的阴极，电子通过外部电路移动到阴极。在阴极，氧分子、质子和电子彼此反应以发电，并且产生作为反应副产物的水(H2O)和热。作为燃料电池的反应气体的氢和氧可以在电解质膜中交叉移动(crossover)。此时，可能会产生过氧化氢(HOOH)。当过氧化氢(HOOH)分解为诸如羟基自由基(·OH)和过氧化羟基自由基(·OOH)的含氧自由基时，自由基侵蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃料电池的电解质膜，所述电解质膜包括：/n催化剂颗粒，包括载体和由所述载体负载的催化剂金属，所述催化剂金属包括选自包括具有产生过氧化氢的催化活性的第一金属、具有分解过氧化氢的催化活性的第二金属及其组合的组中的一种。/n

【技术特征摘要】
20191030 KR 10-2019-01361241.一种用于燃料电池的电解质膜，所述电解质膜包括：
催化剂颗粒，包括载体和由所述载体负载的催化剂金属，所述催化剂金属包括选自包括具有产生过氧化氢的催化活性的第一金属、具有分解过氧化氢的催化活性的第二金属及其组合的组中的一种。


2.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，
所述载体包括选自包括以下的组中的一种：碳；二氧化硅；沸石；选自包括4B、5B、6B、7B和8B族过渡金属的组中的过渡金属或者其氧化物或碳化物；及其组合。


3.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，
所述载体具有100m2/g至3,000m2/g的比表面积。


4.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，
所述第一金属包括选自包括金(Au)、钯(Pd)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、钛(Ti)、铁(Fe)及其组合的组中的一种。


5.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，
所述第二金属包括选自包括铂(Pt)、锇(Os)、铱(Ir)及其组合的组中的一种。


6.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，
所述催化剂颗粒包括：
第一催化剂颗粒，具有由第一载体负载的所述第一金属；以及
第二催化剂颗粒，具有由第二载体负载的所述第二金属。


7.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，
所述催化剂颗粒包括由所述载体负载的所述第一金属和所述第二金属。


8.根据权利要求7所述的电解质膜，其中，
所述第一金属和所述第二金属具有独立形式、物理结合的复合形式和合金形式中的至少一种。


9.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，
所述电解质膜包括含量为0.001mg/cm2至0.90mg/cm2的所述催化剂颗粒。


10.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，
所述催化剂金属包括重量比为1:9至9:1的所述第一金属和所述第二金属。


11.根据权利要求1所述的电解质膜，其中，
所述电解质膜包括增强层和设置在所述增强层的至少一个表面上的离子转移层，并且
所述离...

【专利技术属性】
技术研发人员：金柄秀，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