燃料电池膜电极组件及燃料电池制造技术

本发明专利技术涉及包含载体材料(5)的燃料电池膜电极组件(1,10)，该载体材料包含陶瓷材料(6)和氧化铱(8)，其中相对于载体材料(5)的总重量基于金属铱的氧化铱(8)的重量份数是最多50wt％，并且其中在80℃的温度下将载体材料暴露于在氩气中的3.3体积％氢气流中持续12小时时，载体材料具有相对于氧化铱(8)的重量份数小于3wt％的重量损失。小于3wt％的重量损失。小于3wt％的重量损失。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池膜电极组件及燃料电池
[0001]本专利技术涉及燃料电池膜电极组件，并且还涉及具有改进的电池反极(cell reversal)容限的燃料电池。
[0002]在燃料电池的运行期间，在燃料量不足并且同时恢复一定电流的情况下，可能在膜电极组件(后文：MEA)的阳极上出现高电势，从而使燃料电池的电压反向。该现象通常被称为“燃料耗尽”或“电池反极”。在这些高电势中，典型地在阳极中用作基于Pt的催化剂的载体材料的阳极催化剂的碳经历氧化(腐蚀)，并且MEA劣化。
[0003]为了解决该问题，在现有技术中描述了各种程序。例如，可以使用高度石墨化的碳作为铂催化剂的载体材料，其特征在于比非石墨化碳更高的腐蚀稳定性。除了氢气氧化催化剂(HOR：氢氧化反应)之外，阳极还可以含有用于析出氧气(OER：析氧反应)的催化剂组合物，以便提供通过水氧化成氧气的恢复电流，并且从而保护碳免于氧化。尽管已经描述的措施改进了“电池反极容限”(CRT)，但是这些措施不足以获得所需的电池反极容限。如果燃料消耗太频繁或太规律地发生，则阳极催化剂的碳仍可能腐蚀，MEA可能失效，并且因此整个燃料电池可能开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.燃料电池膜电极组件(1，10)，其包含：
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包含陶瓷材料(6)和氧化铱(8)的载体材料(5)，其中
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相对于所述载体材料(5)的总重量，基于金属铱的氧化铱(8)的重量份数是最多50wt％，并且其中
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基于所述氧化铱(8)的重量份数，在80℃的温度下将所述载体材料暴露于在氩气中的3.3体积％氢气流中持续12小时时，所述载体材料具有小于3wt％的重量损失。2.如权利要求1所述的燃料电池膜电极组件(1，10)，其中所述载体材料(5)存在于所述燃料电池膜电极组件(1)的阳极(4)中，并且所述阳极(4)进一步包含至少一种离聚物(14)和氢氧化催化剂(9)，其中所述氢氧化催化剂(9)包含布置在所述载体材料(5)上的铂和/或铂合金的颗粒，和/或其中所述载体材料(5)存在于布置在所述燃料电池膜电极组件(10)的阳极(4)与气体扩散层(12)之间的阻挡层(11)中，其中所述阻挡层(11)进一步包含至少一种聚合物粘结剂(13)。3.如权利要求1或2所述的燃料电池膜电极组件(1,10)，其中所述氧化铱(8)存在于与其他金属氧化物的混合物或合金中，和/或其中相对于所述载体材料(5)的总重量，基于金属铱的氧化铱(8)的重量份数是最多35wt％、并且更优选地最多25wt％。4.如权利要求2或3所述的燃料电池膜电极组件(1,10)，其中基于金属铱，在所述阻挡层(11)和/或所述阳极中的氧化铱(8)的单位面积重量是最多0.05mg
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【专利技术属性】
技术研发人员：JP，
申请(专利权)人：格林纳瑞缇有限公司，
类型：发明
国别省市：