燃料电池用电极、膜电极复合体、燃料电池及制造该电极的方法技术

技术编号:3263555 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
根据一个实施方案,燃料电池用电极的催化剂层包括含有氧化物超强酸混合体的质子传导性无机氧化物。所述混合体含有元素X(钛、锆、硅、锡、铪、锗、镓、铟、铈、铌或铝)和元素Y(钨、钼、铬、硼或钒)。该催化剂层也包括还原-氧化金属催化剂,或载有还原-氧化金属催化剂的载体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的一个实施方案涉及含有质子传导性材料的电极、膜电极复合体、以及含有这种膜电极复合体的燃料电池。
技术介绍
燃料电池在质子传导性固体电解质膜的一侧具有燃料电极(阳极),在另一侧具有氧化剂电极(阴极)。当将燃料如氢和甲醇加到阳极时,燃料在阳极发生电化学氧化,产生质子和电子。电子跑到外电路。质子通过质子传导性固体电解质到达阴极,并通过与加到阴极的氧化剂和外电路的电子反应形成水。阳极和阴极需要具有优异的质子传导性。作为质子传导性材料,例如,含全氟磺酸的聚合物(如Nafion,Du Pont公司生产)是已知的。为最小化燃料电池系统,液体燃料如甲醇经常以高浓度使用。当含有全氟磺酸的聚合物被用作电极催化剂层的质子传导有机粘接剂时,其溶解在高浓度甲醇中。特别地,在100℃或更高的高温下含有全氟磺酸的聚合物的溶解加速,从而获得与发电相关的高输出或放热。作为无机固体酸质子传导性材料,表现出固体超强酸性的负载硫酸的金属氧化物是已知的(如特开2004-158261所公开的)。具体而言,硫酸被负载在氧化物表面上,并通过热处理固定于其上,所述氧化物含有选自锆、钛、铁、锡、硅、铝、钼和钨的至少一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池用电极,其包括:催化剂层,该催化剂层包括:还原-氧化金属催化剂或载有还原-氧化金属催化剂的载体,和质子传导性无机氧化物涂层,其在至少一部分所述还原-氧化金属催化剂或所述载有还原-氧化金属催化剂的载体上形成 ,所述质子传导性无机氧化物涂层含有氧化物超强酸混合体,所述氧化物超强酸混合体含有元素X的氧化物和元素Y的氧化物,所述元素X为选自以下组中的至少一种元素:钛、锆、硅、锡、铪、锗、镓、铟、铈、铌和铝,而所述元素Y为选自以下组中的至少一种元素:钨、钼、铬、硼和钒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:田村淳中野义彦梅武
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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