【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及电化学电极，例如在氢燃料电池和电解器以及能量存储装置中使用的那些，并且更具体地涉及适合用于重型车辆(hdv)应用中的燃料电池的电化学电极。
技术介绍
1、催化剂涂覆膜(ccm)组合物和制造技术是电化学产品的核心部件技术。多个因素限制了竞争对手实现可满足长期的清洁能源市场需求的性价比(performance over cost)最好的产品。ballard power是已经开发了高性能ccm产品并拥有其自己的商业生产工艺技术的领先公司之一。ccm为包括涂覆在固体电解质膜上的两个催化剂层的电极。膜电极组件(mea)为ccm与每侧上的一层气体扩散层的组装产品。当前最先进的mea可在约0.300mg pt/cm2的情况下产生在0.78至1.2瓦/平方厘米范围内的功率密度。然而，经过近几十年的发展，这种紧凑的和门户式发电机的商业目标是用于乘用车。自2015年以来，由于氢燃料电池(hfc)车辆所需加氢站的限制，电化学车辆市场已转向商用出租车市场。商业应用的市场需求的转变使得大多数技术开发的重点放在了成本以及耐用性和性能上，而非所有...
【技术保护点】
1.催化剂层组合物，包括：
2.权利要求1所述的催化剂层组合物，进一步包括与所述无粘合剂的催化剂纳米颗粒和所述经粘合剂涂覆的纳米颗粒中的任一种或两种附着的无粘合剂的导电载体纳米颗粒以形成所述层内的所述有序的电、离子、气体和液体路径。
3.权利要求2所述的催化剂层组合物，其中所述无粘合剂的导电载体纳米颗粒为非催化的导电颗粒。
4.权利要求1至3任一项所述的催化剂层组合物，其中所述经粘合剂涂覆的纳米颗粒是导电的。
5.权利要求1至4任一项所述的催化剂层组合物，其中所述粘合剂包括溶液溶解性离聚物。
6.权利要求1至...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.催化剂层组合物，包括：
2.权利要求1所述的催化剂层组合物，进一步包括与所述无粘合剂的催化剂纳米颗粒和所述经粘合剂涂覆的纳米颗粒中的任一种或两种附着的无粘合剂的导电载体纳米颗粒以形成所述层内的所述有序的电、离子、气体和液体路径。
3.权利要求2所述的催化剂层组合物，其中所述无粘合剂的导电载体纳米颗粒为非催化的导电颗粒。
4.权利要求1至3任一项所述的催化剂层组合物，其中所述经粘合剂涂覆的纳米颗粒是导电的。
5.权利要求1至4任一项所述的催化剂层组合物，其中所述粘合剂包括溶液溶解性离聚物。
6.权利要求1至5任一项所述的催化剂层组合物，其中所述粘合剂包括具有能够承受超过100摄氏度的工作温度的高温能力的溶液分散性粘合剂。
7.权利要求1至6任一项所述的催化剂层组合物，其中所述经粘合剂涂覆的纳米颗粒包括经粘合剂涂覆的催化剂纳米颗粒。
8.权利要求7所述的催化剂层组合物，其中所述经粘合剂涂覆的催化剂纳米颗粒和所述无粘合剂的催化剂纳米颗粒都是具有导电载体的负载型催化剂纳米颗粒。
9.权利要求1至6任一项所述的催化剂层组合物，其中所述经粘合剂涂覆的纳米颗粒为非催化的纳米颗粒。
10.权利要求1至6和9任一项所述的催化剂层组合物，其中所述无粘合剂的催化剂纳米颗粒包括具有导电纳米级载体的负载型催化剂催化纳米颗粒。
11.权利要求1至10任一项所述的催化剂层组合物，其中所述经粘合剂涂覆的纳米颗粒和所述无粘合剂的催化剂纳米颗粒包括团聚的纳米颗粒，并且具有范围从30纳米(nm)至2500nm的粒度。
12.权利要求11所述的催化剂层组合物，其中所述无粘合剂的催化剂纳米颗粒还包括粒度小于100nm的非团聚的纳米颗粒。
13.权利要求1至12任一项所述的催化剂层，其中有序的电、离子以及气体和液体路径由催化剂颗粒的团聚物内或之间的连接孔组成。
14.权利要求1至13任一项所述的催化剂层，其中所述无粘合剂的催化剂纳米颗粒选自铬、铁、铜、镍、钴、钇、锆、铌、钼、钌、铑、钯、银、铟、锡、钡、铪、钽、铼、锇、铱、铂、金、铅、铋、镧、钐、及其组合、或合金、或金属氧化物。
15.生产经催化材料薄膜涂覆的载体催化剂产品的固态电镀方法，所述经催化材料薄膜涂覆的载体催化剂产品包括纳米级导电固体纳米颗粒和沉积在所述导电固体纳米颗粒的表面上的催化材料的薄膜，所述方法包括：
16.权利要求16所述的方法，其中所述电化学反应在燃料电池反应器中进行。
17.权利要求15或16所述的方法，其中所述电极为所述燃料电池反应器的阴极。
18.权利要求15至17任一项所述的方法，其中所述催化剂层为多层的催化剂层，所述多层的催化剂层包括层叠在彼此之上的多个子层，所述多个子层包括：
19.权利要求18所述的方法，其中每个中间子层的材料堆积密度小于所述最内和最外子层中的至少一个的材料堆积密度。
20.权利要求18或19所述的方法，其中所述一个或多个中间子层的总厚度大于所述最内和最外子层中的至少一个的厚度。
21.权利要求18至20任一项所述的方法，其中所述多层的催化剂层涂覆在膜电极组件的固体电解质膜的一侧上，并且所述固体电解质的另一侧涂覆有也由在所述多个子层的至少一些之间具有变化的堆积密度的多个子层组成的另一这样的多层的催化剂层。
22.权利要求18至21任一项所述的方法，其中所述最内子层和所述最外子层中的至少一个的材料堆积密度不小于所述一个或多个中间子层的材料堆积密度。
23.权利要求18至22任一项所述的方法，其中所述一个或多个中间子层贯穿所述一个或多个中间子层具有相同的单一组成。
24.权利要求18至23任一项所述的方法，其中所述一个或多个中间子层包括至少一个具有混合的催化纳米颗粒组合物层的中间子层。
25.权利要求18至22任一项所述的催化剂层结构体，其中所述一个或多个中间子层包括具有不同的相应堆积密度的多个中间子层。
26.权利要求18至25任一项所述的方法，其中所述最内子层包括具有范围从30至150nm的平均粒度的纳米颗粒。
27.权利要求18至26任一项所述的方法，其中所述一个或多个中间子层中的至少一个包括具有范围从100至800nm的平均粒度的纳米颗粒。
28.根据权利要求15至27任一项生产的经催化材料薄膜涂覆的载体催化剂产品。
29.经催化材料薄膜涂覆的载体催化剂产品，包括：
30.权利要求28或29所述的产品，其中所述固体纳米颗粒具有沉积在所述表面的至少一些上的现有催化纳米颗粒，并且所述现有催化纳米颗粒的至少一些至少部分地被所述催化材料的薄膜涂覆。
31.权利要求28或29所述的产品，其中所述固体纳米颗粒包括其上缺少催化颗粒的无催化剂的固体纳米颗粒，并且所述无催化剂的固体纳米颗粒中的至少一些至少部分地被所述催化材料的薄膜涂覆。
32.权利要求28或29所述的产品，其中所述导电固体纳米颗粒包括团聚的导电纳米颗粒。
33.权利要求32所述的产品，其中所述团聚的导电纳米颗粒中的至少一些在其上具有现有的催化纳米颗粒，并且所述现有的催化纳米颗粒中的至少一些至少部分地被所述催化材料的薄膜涂覆。
34.权利要求28或29所述的产品，其中所述催化材料为电还原性的金属或半金属。
35.权利要求34所述的产品，其中所述催化材料选自铬、铁、铜、镍、钴、钇、锆、铌、钼、钌、铑、钯、银、铟、锡、钡、铪、钽、铼、锇、铱、铂、金、铅、铋、镧、钐、及其组合、或合金。
36.制备催化剂层墨混合物的方法，所述方法包括：
37.权利要求36所述的方法，其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·X·阮，E·A·S·吉尔吉斯，
申请(专利权)人：蓝氧科技有限股份公司，
类型：发明
国别省市：
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