具有增强的催化活性的电化学催化剂制造技术

催化剂结构包含：(1)基材；(2)在基材上的催化剂层；和(3)置于基材和催化剂层之间的粘附层。在一些实施中，粘附层的平均厚度为大约1nm或更少。在一些实施中，催化剂层的材料至少部分地延伸到粘附层的区域。在一些实施中，催化剂层的特征在于由粘附层赋予的晶格应变。化剂层的特征在于由粘附层赋予的晶格应变。化剂层的特征在于由粘附层赋予的晶格应变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强的催化活性的电化学催化剂
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月13日提交的美国申请16/713,890的权益，其是于2018年6月13日提交的国际申请PCT/US2018/037352的部分继续申请，该国际申请要求于2017年6月13日提交的美国临时申请62/519,056的权益，将这些申请的内容通过引用以其全部并入本文。

技术介绍

[0003]聚合物电解质膜(PEM)燃料电池有很大的作为电源的应用潜力，诸如零排放交通工具。然而，现有的PEM燃料电池有几个缺点。最具挑战性的缺点之一是以纳米级颗粒(或纳米颗粒)的形式存在的昂贵的铂族金属(PGM)的量，其在燃料电池的膜电极组件(MEA)中充当电化学催化剂。PGM催化剂的量典型地由燃料电池堆中每个单元电池的电源规格决定。然而，显著额外量的PGM催化剂通常被包含以顾及(account for)多种降解过程和允许燃料电池在整个寿命期内的可靠运行。典型的降解过程与PGM材料的损失或催化活性表面积的损失有关并且包含：PGM颗粒溶解和腐蚀、PGM颗粒通过奥斯特瓦尔德成熟的生长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种催化剂结构，其包括基材；在所述基材上的催化剂层；和置于所述基材和所述催化剂层之间的粘附层，其中所述粘附层的平均厚度为1nm或更少。2.一种催化剂结构，其包括：基材；在所述基材上的催化剂层；和置于所述基材和所述催化剂层之间的粘附层，其中所述催化剂层的材料至少部分地延伸到所述粘附层的区域。3.根据权利要求2所述的催化剂结构，其中所述区域包含所述催化剂层的材料和所述粘附层的材料的合金。4.一种催化剂结构，其包括：基材；在所述基材上的催化剂层；和置于所述基材和所述催化剂层之间的粘附层，其中所述催化剂层的特征在于由所述粘附层赋予的晶格应变。5.根据权利要求4所述的催化剂结构，其中所述粘附层包含晶相。6.根据权利要求1、2和4中任一项所述的催化剂结构，其中所述粘附层包含金属氧化物或类金属氧化物中的至少一种。7.一种催化剂结构，其包括：基材；和在所述基材上的催化剂层，其中所述催化剂层包含彼此隔开的离散区域，并且所述离散区域的至少一个包含被结合到所述基材的部分和另一个延伸超出所述基材并且与所述基材隔开一间隙的部分。8.根据权利要求1、2、4和7中任一项所述的催化剂结构，其中所述催化剂层包含铂族金属。9.根据权利要求1、2、4和7中任一项所述的催化剂结构，进一步包括在所述催化剂层上的上覆层。10.根据权利要求9所述的催化剂结构，其中所述上覆层的平均厚度为1nm或更少。11.根据权利要求9所述的催化剂结构，其中所述上覆层提供所述催化剂层的部分表面覆盖。12.根据权利要求9所述的催化剂结构，其中所述催化剂层包含铂族金属，并且所述上覆层包含铂族金属和所述上覆层的材料的合金。13.一种催化剂结构，其包括：基材；在所述基材上的催化剂层；和在所述催化剂层上的上覆层。14.根据权利要求13所述的催化剂结构，其中所述上覆层的平均厚度为1nm或更少。
15.根据权利要求13所述的催化剂结构，其中所述上覆层提供所述催化剂层的部分表面覆盖。16.根据权利要求13所述的催化剂结构，其中所述催化剂层包含铂族金属，并且所述上覆层包含金属氧化物、类金属氧化物、金属氮化物、类金属氮化物、金属碳化物、类金属碳化物、金属硼化物、类金属硼化物、金属硫化物、类金属硫化物、金属磷化物、类金属磷化物、金属硅化物或类金属硅化物中的至少一种。17.根据权利要求13所述的催化剂结构，其中所述催化剂层的材料至少部分地延伸到所述上覆层的区域。18.一种用于燃料电池的膜电极组件，其包括聚合物离子导电膜和临近所述聚合物离子导电膜的电催化剂层，其中所述电催化剂层包含权利要求1、2、4、7和13中任一项所述的催化剂结构。19.一种燃料电池，其包括：阴极电催化剂层；阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：大众汽车公司，
类型：发明
国别省市：