能够防止催化剂中毒的用于燃料电池的电解质膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种能够防止催化剂中毒的用于燃料电池的电解质膜及其制备方法。所述用于燃料电池的电解质膜包括离子传输层以及催化复合物，所述离子传输层包括具有质子传导性的离聚物，所述催化复合物分散在所述离子传输层中，其中所述催化复合物包括：催化颗粒，其包括具有分解过氧化氢的活性的催化金属组分；以及保护层，其形成在所述催化颗粒的至少一部分表面上以防止离聚物与催化金属组分接触。表面上以防止离聚物与催化金属组分接触。表面上以防止离聚物与催化金属组分接触。

Electrolyte membrane for fuel cell capable of preventing catalyst poisoning and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
能够防止催化剂中毒的用于燃料电池的电解质膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种能够防止催化剂中毒的用于燃料电池的电解质膜及其制造方法。

技术介绍

[0002]通常用于车辆的燃料电池是聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)。为了使聚合物电解质膜燃料电池正常地发挥至少几十千瓦或更高的高功率，它们应该在较宽的电流密度范围内稳定地工作。
[0003]燃料电池的发电反应发生在膜电极组件(MEA)中，该膜电极组件包括全氟磺酸(PFSA)离聚物基膜和一对电极，即阳极和阴极。供应到阳极(作为氧化电极)的氢被分解成质子和电子，然后质子穿过膜移动到还原电极(即阴极)，并且电子通过外部电路移动到阴极。然后，在该阴极，一个氧分子、质子和电子相互反应产生电，同时产生水(H2O)和热量作为副产物。
[0004]氢和氧是燃料电池的反应气体，可能会交叉通过电解质膜。在此过程中，可能会产生过氧化氢(HOOH)。当过氧化氢分解为含氧自由基时，例如羟基自由基(
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OH)和氢过氧自由基(
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OOH)，这些自由基会侵蚀电解质膜，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池的电解质膜，包括离子传输层，其包括具有质子传导性的离聚物；以及催化复合物，其分散在所述离子传输层中，其中，所述催化复合物包括：催化颗粒，其包括具有分解过氧化氢的活性的催化金属组分；以及保护层，其形成在所述催化颗粒的至少一部分表面上以防止离聚物与催化金属组分接触。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述离聚物具有质子传导性官能团。3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述催化颗粒包括没有载体的催化金属组分。4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述催化颗粒包括负载在载体上的催化金属组分。5.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述催化金属组分包括选自铂、金、钯、银、锇、铱和钌的一种或更多种。6.根据权利要求4所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述载体包括选自如下的一种或更多种：碳；二氧化硅；沸石；选自第4B、5B、6B、7B和8B族的过渡金属；以及所述过渡金属的氧化物或碳化物。7.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述保护层包括在侧链中不具有质子传导性官能团并且在主链中不具有离子基团的聚合物。8.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述保护层与离聚物不相容。9.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述保护层包括具有10barrer或更大的气体渗透性的聚合物。10.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述保护层包括具有0.20或更大的自由体积的聚合物，所述聚合物包括选自聚炔烃聚合物、降冰片烯聚合物、氟代烃聚合物、固有微孔聚合物和它们的取代物或衍生物中的一种或更多种。11.根据权利要求10所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述聚炔烃聚合物包括选自聚(1
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【专利技术属性】
技术研发人员：金柄秀，洪普基，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：