【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及燃料电池，并且更具体而言，涉及PEM燃料电池和降低此燃料电池隔膜的降解。在PEM燃料电池中，少量氧气从阴极经隔膜扩散到阳极，并且在阳极催化剂表面作用下，在低电位下可以通过与氢气反应而形成过氧化物。该过氧化物可以解离成高度活性的自由基。这些自由基能够迅速降解上述隔膜。虽然许多氧源、氢源和/或过氧化物源对此问题有贡献，但是本专利技术的关注的焦点是从阴极上穿过的氧气和在阴极上产生的过氧化氢。本专利技术的主要目的是将由上述活性自由基源所引起的降解最小化。本专利技术的另一目的是提供膜电极组件，所述膜电极组件由于上述氧气穿过降低以及因而导致的降解降低而具有延长的寿命。本专利技术的其它目的和优点将出现于下文中。专利技术概述根据本专利技术，上述目的和优点已经被容易地达到。根据本专利技术，提供了一种膜电极组件，该膜电极组件包括阳极、阴极、布置在阳极和阴极之间的隔膜；和布置在阳极和隔膜之间的延伸催化层，所述延伸催化层适于消耗氧气以形成水。此外，根据本专利技术，包括与阴极电连接的绝大多数互连的催化剂粒子的延伸催化层，可以有利地嵌入隔膜部分内达到理想的深度，由此，这些...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种膜电极组件，包括：阳极；阴极；设置在阳极和阴极之间的隔膜；和设置在阳极和隔膜之间的延伸催化层，所述延伸催化层适于还原氧气和分解过氧化氢以及自由基，从而形成水。2、权利要求1的组件，其中所述延伸催化层包括催化剂粒子并且其具有如下式所确定的厚度(t)：t≥3/πRn]]>其中，t为层厚度，R为催化剂粒子半径，和n为催化剂粒子的浓度。3、权利要求2的组件，其中所述粒子选自碳粒子、铂粒子和铂合金粒子及其组合。4、权利要求3的组件，其中所述粒子被负载在碳上。5、权利要求3的组件，其中所述粒子为选自铂钴、铂镍及其组合的铂合金。6、权利要求1的组件，其中所述的延伸催化层被电连接至阴极。7、权利要求6的组件，其中通过负载材料将所述延伸催化层电连接至阴极。8、权利要求7的组件，其中所述的负载材料为碳。9、权利要求1的组件，其中所述的延伸催化层具有小于约30％的孔隙度。10、权利要求9的组件，其中所述的延伸催化层基本上是无孔的。11、权利要求1的组件，其中所述的延伸催化层具有被水充溢的孔隙。12、权利要求1的组件，其中所述的延伸催化层的氧还原速率基本上等于或者大于阴极的氧还原速率。13、权利要求1的组件，其中所述的延伸催化层从面向隔膜的阴极边缘延伸进入隔膜中一定的距离t，其中-->t≥3πRn]]>其中R为催化剂粒子的半径，和n为催化剂粒子的浓度。14、权利要求1的组件，其中所述的延伸催化层包括与阴极中存在的催化剂相同的催化剂粒子。15、权利要求1的组件，其中所述的延伸催化层包括催化剂层，该催化剂层被设置在隔膜内并且具有位于介于比氢电位高大约0.3V的低值电位和比开路电压低大约100mV的高值电位之间的氧消耗电位。16、权利要求15的组件，其中所述层位于根据下式确定的位置X0的中心：X0=HH2·DH2·C0H2HH2&C...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·F·布尔拉特斯基，J·B·赫尔茨伯格，N·E·齐波利尼，T·D·亚维，
申请(专利权)人：UTC燃料电池有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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