CN101179129A - 燃料电池用电极,其膜电极组件及燃料电池系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施方案的用于燃料电池的电极包括电极基板和布置在该电极基板上的催化剂层，所述催化剂层包括金属纳米颗粒、粘结剂和催化剂。所述催化剂层中的金属纳米颗粒提高导电率，此外还具有产生催化协同效应的催化剂活性以提供高功率燃料电池。

Description

燃料电池用电极，其膜电极组件及燃料电池系统
技术领域
本发明涉及用于燃料电池的电极、膜电极组件以及包含该膜电极组件的燃料电池系统。更具体地说，本发明涉及用于燃料电池的电极，该电极提高导电率，具有改进的催化剂活性，并且提供高功率的膜电极组件和燃料电池系统。
背景技术
燃料电池是发电系统，其经由氧化剂和燃料的电化学氧化还原反应产生电能，所述燃料例如氢，或烃类物质例如甲醇、乙醇、天然气等。这种燃料电池是可以替代矿物燃料的清洁能源，并且包括由单元电池组成的电池堆，并产生各种范围内的功率输出。因为它具有比小型锂电池高四到十倍的能量密度，所以已提出将它作为小型便携式能源。
代表性的示例性燃料电池包括聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)和直接氧化燃料电池(DOFC)。直接氧化燃料电池包括以甲醇作为燃料的直接甲醇燃料电池。
聚合物电解质燃料电池具有高能量密度和高功率的优点，但是它也存在需要谨慎处理氢气和需要诸如燃料重整处理器的辅助设备的问题，所述燃料重整处理器用于重整甲烷或甲醇、天然气等以产生作为燃料气体的氢气。
相反，直接氧化燃料电池具有比气体型燃料电池低的能量密度，但是它的优点在于液体型燃料容易处理、较低的工作温度和无需另外的燃料重整处理器。因此，它被认为是合适的用于小型且通用的电气设备的便携式能源的系统。
发明内容
本发明的一个实施方案提供用于燃料电池的电极，该电极提高导电率和催化剂活性。
本发明的另一个实施方案提供用于燃料电池的包括上述电极的膜电极组件。
本发明的又一个实施方案提供包含上述膜电极组件的高功率燃料电池系统。
根据本发明的一个实施方案，提供一种用于燃料电池的电极，其包括电极基板和催化剂层，所述催化剂层布置在该电极基板上并且包含金属纳米颗粒、粘结剂和催化剂。
根据本发明的另一个实施方案，提供一种用于燃料电池的膜电极组件，其包括彼此面对的阴极和阳极，和插入它们之间的聚合物电解质膜。所述阳极和阴极中的至少一个包括电极基板，和布置在该电极基板上并且包括金属纳米颗粒、粘结剂和催化剂的催化剂层。
根据本发明的又一个实施方案，提供一种燃料电池系统，其包括至少一个发电元件、燃料供给装置和氧化剂供给装置，所述发电元件包括上述膜电极组件。
根据本发明的再一个实施方案，提供一种用于燃料电池电极的催化剂组合物，其包括金属纳米颗粒、粘合剂和催化剂。
附图说明
参考以下详细描述并结合附图，对本发明的更全面的认识和随之而来的许多优点将显而易见，同时可更好地被理解，在附图中同样的附图标记表示相同或相似的元件，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施方案在催化剂层中金属纳米颗粒、催化剂和粘结剂的结构；
图2示出了根据本发明的另一个实施方案在催化剂层中金属纳米颗粒、催化剂和粘结剂的结构；
图3示出了根据本发明的又一个实施方案在催化剂层中金属纳米颗粒、催化剂和粘结剂的结构；和
图4示出了根据本发明的一个实施方案的燃料电池系统的示意图。
具体实施方式
根据本发明的一个实施方案的用于燃料电池的电极包括导电性金属如金，从而提供改进输出的燃料电池。
所述电极包括电极基板和布置在该电极基板上的并且包括金属纳米颗粒、粘结剂和催化剂的催化剂层。可以将该电极应用于阴极和阳极中的任意一个也可用于阴极和阳极两者。然而，当用于阳极时，它可能促进CO氧化反应并且从而促进燃料的氧化，尤其是烃燃料。可以将该电极应用于直接氧化燃料电池的阳极，因为它可改进烃燃料的氧化反应。
所述金属包括选自由Au、Ag、Rh、Ir及其组合所组成的组中的至少一种。根据一个实施方案，Au是适合的。这种金属向电极提供水和OH-。可以与所述金属(以下称为第一金属)一起使用选自由W、Mo及其组合所组成组中的第二金属。基于100重量份的第一金属，第二金属的用量为0.01～1重量份。当第二金属的用量小于0.01重量份时，使用第二金属的效果不令人满意，而当用量大于1重量份时，离子传导率可能变差。根据一个实施方案，基于100重量份的第一金属，第二金属的用量可以为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1重量份。
金属纳米颗粒和粘结剂的混合比影响燃料电池的性能。催化剂的量不受特别限制并且可以以常规量使用。因此，以0.001～10wt％：99.999～90wt％的混合比使用金属纳米颗粒和粘结剂。根据一个实施方案，以0.05～1wt％：99.5～99wt％的混合比使用金属纳米颗粒和粘结剂。当金属纳米颗粒的量大于10wt％时，输出可能降低，而当小于0.001wt％时，金属纳米颗粒的效果变得微不足道。根据一个实施方案，金属纳米颗粒的用量可以为0.001、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10wt％。
金属纳米颗粒具有1～200nm的平均粒度。根据一个实施方案，金属纳米颗粒具有10～100nm的平均粒度。当金属纳米颗粒的平均粒度小于1nm时，颗粒分散不好，并且颗粒很容易聚集。相反，当大于200nm时，催化特性可能变差。金属纳米颗粒可能具有1、5、10、，15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195或200nm的平均粒度。
催化剂的实例包括铂、钌、锇、铂-钌合金、铂-锇合金、铂-钯合金和铂-M合金，其中M是选自由Ga、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Mo、W、Rh、Ru及其组合所组成的组中的过渡元素。催化剂的范例包括选自由Pt、Pt/Ru、Pt/W、Pt/Ni、Pt/Sn、Pt/Mo、Pt/Pd、Pt/Fe、Pt/Cr、Pt/Co、Pt/Ru/W、Pt/Ru/Mo、Pt/Ru/V、Pt/Fe/Co、Pt/Ru/Rh/Ni、Pt/Ru/Sn/W及其组合所组成的组中的至少一种。
这种金属催化剂可以以金属本身(黑催化剂)的形式使用，或者可以负载在载体上使用。载体可以包括碳类材料如石墨、登卡黑(denka black)、科琴黑(ketjen black)、乙炔黑、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米线、碳纳米球和活性碳，或无机材料微粒，例如氧化铝、二氧化硅、氧化锆和氧化钛，等等。在本领域中通常使用碳类材料。
催化剂层可以进一步包括粘结剂树脂以改进其粘附力和质子迁移性能。
粘结剂树脂可以是在其侧链具有阳离子交换基团的质子传导性聚合物树脂，所述阳离子交换基团选自由磺酸基、羧酸基、磷酸基、膦酸基及其衍生物所组成的组中。所述聚合物的非限制性例子包括选自由含氟聚合物、苯并咪唑类聚合物、聚酰亚胺类聚合物、聚醚酰亚胺类聚合物、聚苯硫醚类聚合物、聚砜类聚合物、聚醚砜类聚合物、聚醚酮类聚合物、聚醚醚酮类聚合物和聚苯基喹噁啉类聚合物所组成的组中的至少一种质子传导性聚合物。在一个实施方案中，该质子传导性聚合物是选自由聚(全氟磺酸)、聚(全氟羧酸)、四氟乙烯和具有磺酸基的氟乙烯基醚的共聚物、脱氟聚醚酮硫化物、芳基酮、聚(2，2′-(间-亚苯基)-5，5′-双苯并咪唑)和聚(2，5-苯并咪唑)所组成的组中的至少一种。
质子传导性聚合物的离子交换基团中的H可以用Na、K、Li、Cs或四丁基铵取代。当在该质子传导性聚合物末端的离子交换基团中的H被Na取代时，使用NaOH。当以四丁基铵取代H时，使用氢氧化三丁基铵。K、Li或Cs也可以借助于合适的化合物进行取代。取代H的方法在相关技术中是已知的，因此不再详述。
粘结剂树脂可以以单独形式使用或以混合物形式使用。或者，粘结剂树脂可以与非导电聚合物一起使用以提高聚合物电解质膜和催化剂层之间的粘附力。粘结剂树脂的用量可以根据其使用目的进行调节。
不导电的聚合物的非限制性例子包括聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯(FEP)共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚(PFA)共聚物、乙烯/四氟乙烯(ETFE)、乙烯一氯三氟-乙烯(ECTFE)共聚物、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVdF-HFP)共聚物、十二烷基苯磺酸、山梨糖醇及其组合。
至于电极基板，使用导电性基板。可以使用例如碳纸、碳布、碳毡或金属布(包括金属布纤维或金属化聚合物纤维的多孔膜)，但是本发明不限于此。
电极基板可以用含氟树脂进行处理，以便防水并且防止由于燃料电池运行过程中产生的水引起的扩散效率的降低。含氟树脂可以包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚全氟烷基乙烯基醚、聚全氟磺酰基氟烷氧基乙烯基醚、聚全氟乙烯丙烯、聚一氯三氟乙烯或它们的共聚物。
可以在上述电极基板和催化剂层之间加入多微孔层来提高反应物扩散效果。该多微孔层通常包括具有特定粒径的导电性粉末。所述导电材料可以包括，但是不限于：碳粉、炭黑、乙炔黑、活性碳、碳纤维、富勒烯、碳纳米管、碳纳米线、碳纳米角、碳纳米环或它们的组合。
该多微孔层通过将包括导电性粉末、粘结剂树脂和溶剂的组合物涂覆在电极基板上来形成。粘结剂树脂可以包括但不限于：聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚全氟烷基乙烯基醚、聚全氟磺酰基氟、烷氧基乙烯基醚、聚乙烯醇、醋酸纤维素或它们的共聚物。溶剂可以包括但不限于：醇，例如乙醇、异丙醇、正丙醇、丁醇等，水，二甲基乙酰胺，二甲基亚砜，N-甲基吡咯烷酮，四氢呋喃，等等。涂覆方法可以包括但不限于：丝网印刷、喷涂、刮刀法、照相凹板式涂覆、浸涂、丝网遮蔽法、涂漆法等，采用哪种方法取决于组合物的粘度。
具有上述结构的电极可以根据以下三种方法制造。
在第一种方法中，制备金属纳米颗粒和聚合物粘结剂的混合物，将催化剂添加到该混合物中以制备催化剂组合物，并且用该催化剂组合物制造电极。
对于粘结剂，可以使用上述质子传导性粘结剂。当质子传导性粘结剂和非导电性聚合物粘结剂一同使用时，将非导电性聚合物粘结剂与催化剂一起添加。基于100重量份的质子传导性粘结剂，以1～10重量份的量添加非导电性聚合物粘结剂。当该非导电性聚合物的量小于1重量份时，由该非导电性聚合物粘结剂引起的传质阻力的降低不充分。相反，当大于10重量份时，电极的质子传导率可能变差。
所述催化剂与以上描述的相同。所述溶剂包括水，醇，如甲醇、乙醇、异丙醇等，N-甲基吡咯烷酮，二甲基乙酰胺，二甲亚砜，四氢呋喃，丙酮或它们的混合物。
可使用金属纳米颗粒或其前体，和粘结剂，金属纳米颗粒可以是0.001～10wt％，粘结剂可以是99.999～90wt％。根据一个实施方案，可使用金属纳米颗粒或其前体，和粘结剂，金属纳米颗粒可以是0.05～1wt％，粘结剂可以是99.95～99wt％。将催化剂和溶剂的量控制在合适的范围内。
用催化剂组合物通过在电极基板上形成催化剂层(CCS：催化剂涂覆的基板)，或通过在聚合物电解质膜上形成催化剂层(CCM：催化剂涂覆的膜)来制造电极。
在根据上述方法的电极的催化剂层中，金属纳米颗粒、催化剂和粘结剂的结构在图1中示出。如图1所示，该金属纳米颗粒40均匀地分散在粘结剂44，特别是质子传导性粘结剂中，并且催化剂42位于其中。
在下文中，不再重复与第一种方法相同的说明。
在第二种方法中，制备催化剂和粘结剂的混合物，将金属纳米颗粒添加到混合物中以制备催化剂组合物，并且用该催化剂组合物制造电极。在所得的电极的催化剂层中，金属纳米颗粒、催化剂和粘结剂的结构在图2中示出。与金属纳米颗粒50相比，催化剂52位于更靠近粘结剂54表面的位置。
在第三种方法中，制备金属纳米颗粒和催化剂的混合物，将粘结剂添加到混合物中以制备催化剂组合物，并且用该催化剂组合物制造电极。可使用金属纳米颗粒前体，而不是金属纳米颗粒。将催化剂与金属纳米颗粒前体混合，在200～300℃下进行热处理，然后将粘结剂添加到该热处理过的产物中。
金属纳米颗粒前体的例子包括：AuCl3、AuCN、AuCl、AuCl4H、AuCl4K、AuCl4Na、AuBr3、AuBr4H、AuBrK、AuH3O3、AuI、AuI4K、AuNa3O6S4、Au2O3、Au2S、Au2S3及其组合。
在所得的电极的催化剂层中，金属纳米颗粒、催化剂和粘结剂的结构在图3中示出。在粘结剂64的表面上，金属纳米颗粒60和催化剂62混合在一起。
参照图1至3，在根据第一种方法制造的电极的催化剂层中，细小的金属纳米颗粒可在粘结剂中均匀地形成。因此，根据第一种方法制造的电极具有显著提高的导电率。
根据本发明的一个实施方案，提供包括所述电极的膜电极组件，所述电极作为阴极和阳极中的至少一个。该膜电极组件包括彼此面对的阳极和阴极，和插在它们之间的电解质膜。在一个实施方案中，上述电极尤其可以用作阳极。
聚合物电解质膜可以包括任何通常用于聚合物电解质膜的质子传导性聚合物树脂。质子传导性聚合物树脂是在其侧链具有阳离子交换基团的聚合物树脂，所述阳离子交换基团选自由磺酸基、羧酸基、磷酸基、膦酸基和它们的衍生物所组成的组中。
所述聚合物树脂的非限制性例子包括选自由含氟聚合物、苯并咪唑类聚合物、聚酰亚胺类聚合物、聚醚酰亚胺类聚合物、聚苯硫醚类聚合物、聚砜类聚合物、聚醚砜类聚合物、聚醚酮类聚合物、聚醚醚酮类聚合物和聚苯基喹噁啉类聚合物所组成的组中的至少一种。在一个实施方案中，所述聚合物树脂是选自由聚(全氟磺酸)、聚(全氟羧酸)、四氟乙烯和具有磺酸基的氟乙烯基醚的共聚物、脱氟的聚醚酮硫化物、芳基酮、聚(2，2′-(间亚苯基)-5，5′-双苯并咪唑)和聚(2，5-苯并咪唑)所组成的组中的至少一种。
质子传导性聚合物的离子交换基团中的H可以用Na、K、Li、Cs或四丁基铵取代。当在该质子传导性聚合物的末端的离子交换基团中的H被Na取代时，使用NaOH。当以四丁基铵取代H时，使用氢氧化三丁基铵。K、Li或Cs也可以通过使用合适的化合物进行取代。取代H的方法在相关技术中是已知的，因而不再详述。
根据本发明的一个实施方案，提供包括上述膜电极组件的燃料电池系统。本发明的燃料电池系统包括至少一个发电元件、燃料供给装置和氧化剂供给装置。发电元件通过燃料的氧化和氧化剂的还原来发电。
燃料供给装置起到为发电元件提供燃料的作用。所述燃料包括液态或气态氢，或烃类燃料，例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和天然气。
图4示出了燃料电池系统1的示意性结构，下面将参照这一附图对其进行详细描述。具体地，图4示出了一个燃料电池系统1，其中通过泵11和13向发电元件3提供燃料和氧化剂，但是本发明不限于这种结构。或者，本发明的燃料电池系统可以包括在其中以扩散方式提供燃料和氧化剂的结构。
燃料电池系统1包括：至少一个通过燃料和氧化剂的电化学反应产生电能的发电元件3，用于向发电元件3提供燃料的燃料供给装置5，和用于向发电元件3提供氧化剂的氧化剂供给装置7。
此外，该燃料供给装置5装配有储存燃料的罐9和与该罐连接的泵11。燃料泵11在预定的泵送功率下提供储存在罐9中的燃料。
向发电元件3提供氧化剂的氧化剂供给装置7装配有至少一个用于在预定的泵送功率下提供氧化剂的泵13。
发电元件3包括氧化氢或燃料并还原氧化剂的膜电极组件17，以及分别位于膜电极组件相背离的侧面并且供应氢或燃料，和氧化剂的隔板19和19′。电池堆15由至少一个发电元件17构成。
以下实施例更详细地说明本发明。然而，应该理解的是本发明不受这些实施例的限制。
实施例1
将1wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与99wt％的浓度为5wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(Solution Technology Inc.)混合。
然后，将12wt％的混合物与88wt％的Pt-Ru黑催化剂混合，制备用于阳极的催化剂组合物。将该用于阳极的催化剂组合物涂覆在碳纸上以制备阳极。
接下来，将1wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与浓度的5wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(Solution Technology Inc.)混合。
将12wt％的该混合物与88wt％的Pt黑催化剂混合，制备用于阴极的催化剂组合物。将该用于阴极的催化剂组合物涂覆在碳纸上以制备阴极。
将该阳极和阴极与可商购的Nafion 115(全氟磺酸)聚合物电解质膜一起用以制造膜电极组件。
实施例2
将88wt％的Pt-Ru黑催化剂与作为粘结剂的12wt％的浓度为5wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(Solution Technology Inc.)混合。
将99wt％的该混合物与1wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒混合，制备用于阳极的催化剂组合物。将该用于阳极的催化剂组合物涂覆在碳纸上以制备阳极。
接下来，将88wt％的Pt黑催化剂与作为粘结剂的12wt％的浓度为5wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(Solution Technology Inc.)混合。
将99wt％的该混合物与1wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒混合以制备用于阴极的催化剂组合物。将该用于阴极的催化剂组合物涂覆在碳纸上以制备阴极。
将该阳极和阴极与Nafion 115(全氟磺酸)聚合物电解质膜一起用以制造膜电极组件。
实施例3
将1wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与99wt％的Pt-Ru黑催化剂混合。将88wt％的该混合物与12wt％的浓度为5wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(Solution Technology Inc.)混合以制备用于阳极的催化剂组合物。将该用于阳极的催化剂组合物涂覆在碳纸上以制备阳极。
接下来，将1wt％的平均粒度为100的金纳米颗粒与99wt％的Pt黑催化剂混合。将88wt％的该混合物与作为粘结剂的12wt％的浓度为5wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(Solution Technology Inc.)混合以制备用于阴极的催化剂组合物。将该用于阴极的催化剂组合物涂覆在碳纸上以制备阴极。
将该阳极和阴极与可商购的Nafion 115(全氟磺酸)聚合物电解质膜一起用以制备膜电极组件。
对比例1
将88wt％的Pt-Ru黑催化剂与作为粘结剂的12wt％的浓度为5wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(Solution Technology Inc.)混合。将该用于阳极的催化剂组合物涂覆在碳纸上以制备阳极。
接下来，通过将88wt％的Pt黑催化剂和作为粘结剂的12wt％的浓度为5wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(Solution Technology Inc.)混合来制备用于阴极的催化剂组合物。将该用于阴极的催化剂组合物涂覆在碳纸上以制备阴极。
将该阳极和阴极与可商购的Nafion 115(全氟磺酸)聚合物电解质膜一起用以制备膜电极组件。
用根据实施例1至3和对比例1的膜电极组件制造单元电池。在向其提供1M甲醇之后操作该单元电池。然后，分别在50℃、60℃和70℃下，在0.45V、0.4V和0.35V测量该燃料电池的功率密度(单位：mW/cm2)。结果在下表1中示出。
表1
  50℃   60℃   70℃
  0.45V   0.4V   0.35V   0.45V   0.4V   0.35V   0.45V   0.4V     0.35V
对比例1   44   64   84   50   80   102   77   109     130
实施例1   54   73   91   77   105   103   104   136     158
实施例2   54   79   91   72   100   116   90   123     141
实施例3   63   76   84   63   76   84   104   128     140
如表1所示，实施例1至3的在催化剂层中包含更多金属纳米颗粒的燃料电池在低温和高温下具有比对比例1更高的功率密度。此外，通过首先将金属纳米颗粒和粘结剂混合而制造的实施例1的燃料电池具有比实施例2和3改进更多的功率密度。
实施例4
用与实施例1相同的方法制造膜电极组件，不同在于将0.001wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与浓度为99.999wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(SolutionTechnology Inc.)混合。
实施例5
用与实施例1相同的方法制造膜电极组件，不同在于将0.05wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与浓度为99.5wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(SolutionTechnology Inc.)混合。
实施例6
用与实施例1相同的方法制造膜电极组件，不同在于将0.07wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与浓度为99.3wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(SolutionTechnology Inc.)混合。
实施例7
用与实施例1相同的方法制造膜电极组件，不同在于将0.09wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与浓度为99.1wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(SolutionTechnology Inc.)混合。
实施例8
用与实施例1相同的方法制造膜电极组件，不同在于将10wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与浓度为90wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(SolutionTechnology Inc.)混合。
实施例9
用与实施例1相同的方法制造膜电极组件，不同在于将5wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与浓度为95wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(SolutionTechnology Inc.)混合。
实施例10
用与实施例1相同的方法制造膜电极组件，不同在于将2wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与浓度为98wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(SolutionTechnology Inc.)混合。
实施例11
用与实施例1相同的方法制造膜电极组件，不同在于将7wt％的平均粒度为100nm的金纳米颗粒与浓度为93wt％的NAFION/H2O/2-丙醇(SolutionTechnology Inc.)混合。
用根据实施例4至11制备的膜电极组件制造燃料电池，并且通过与实施例1至3和对比例1相同的方法测量其功率密度。比较结果，如实施例1至3的燃料电池那样，实施例4至11的燃料电池在低温和高温下具有比对比例1好得多的功率密度。此外，包括实施例4至7的膜电极组件的燃料电池具有比包括实施例8至11的膜电极组件的燃料电池更高的功率密度。
如上所述，该催化剂层中的金属纳米颗粒提高导电率，此外还具有产生催化协同效应的催化剂活性以提供高功率燃料电池。
虽然已经连同目前认为是实际的示例性实施方案对本发明进行了描述，但是应该理解的是本发明不限于所公开的实施方案，相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种改进和等效的布置。

Claims (61)

1.一种用于燃料电池的电极，包括：
电极基板；和
催化剂层，所述催化剂层布置在该电极基板上并且包括金属纳米颗粒、粘结剂和催化剂。
2.根据权利要求1所述的电极，其中所述金属选自由Au、Ag、Rh、Ir及其组合所组成的组中。
3.根据权利要求2所述的电极，其中所述金属是Au。
4.根据权利要求1所述的电极，其中所述金属包括：
第一金属，选自由Au、Ag、Rh、Ir及其组合所组成的组中；和
第二金属，选自由W、Mo及其组合所组成的组中。
5.根据权利要求1所述的电极，其中所述金属纳米颗粒和粘结剂的混合比为0.001～10wt％：99.999～90wt％。
6.根据权利要求1所述的电极，其中所述金属纳米颗粒和粘结剂的混合比为0.05～1wt％：99.5～99wt％。
7.根据权利要求1所述的电极，其中所述金属纳米颗粒具有1～200nm的平均粒度。
8.根据权利要求7所述的电极，其中该金属纳米颗粒具有10～100nm的平均粒度。
9.根据权利要求1所述的电极，其中所述催化剂包括如下物质中的一种：至少一种金属本身和负载在载体上的至少一种金属，所述至少一种金属选自由铂、钌、锇、铂-钌合金、铂-锇合金、铂-钯合金和铂-M合金所组成的组中，其中M是选自由Ga、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Mo、W、Rh、Ru及其组合所组成的组中的一种过渡元素。
10.根据权利要求9所述的电极，其中所述载体包含碳类材料和无机材料中的一种。
11.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极基板选自由碳纸、碳布、碳毡和金属布所组成的组中。
12.根据权利要求1所述的电极，其中该电极是阳极。
13.一种用于燃料电池的膜电极组件，包括：
彼此面对的阳极和阴极；和
插入该阳极和阴极之间的聚合物电解质膜；
其中该阳极和阴极中的至少一个包括
电极基板，和
催化剂层，所述催化剂层布置在所述电极基板上并且包括金属纳米颗粒、粘结剂和催化剂。
14.根据权利要求13所述的膜电极组件，其中所述金属纳米颗粒包括选自由Au、Ag、Rh、Ir及其组合所组成的组中的金属。
15.根据权利要求13所述的膜电极组件，其中所述金属是Au。
16.根据权利要求13所述的膜电极组件，其中所述金属纳米颗粒包括：
第一金属，选自由Au、Ag、Rh、Ir及其组合所组成的组中；和
第二金属，选自由W、Mo及其组合所组成的组中。
17.根据权利要求13所述的膜电极组件，其中所述金属纳米颗粒和粘结剂的混合比为0.001～10wt％∶99.999～90wt％。
18.根据权利要求13所述的膜电极组件，其中所述金属纳米颗粒和粘结剂的混合比为0.05～1wt％∶99.5～99wt％。
19.根据权利要求13所述的膜电极组件，其中所述金属纳米颗粒具有1～200nm的平均粒度。
20.根据权利要求19所述的膜电极组件，其中所述金属纳米颗粒具有10～100nm的平均粒度。
21.根据权利要求13所述的膜电极组件，其中所述催化剂包括如下物质中的一种：至少一种金属本身和负载在载体上的至少一种金属，所述至少一种金属选自由铂、钌、锇、铂-钌合金、铂-锇合金、铂-钯合金和铂-M合金所组成的组中，其中M是选自由Ga、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Mo、W、Rh、Ru及其组合所组成的组中的一种过渡元素。
22.根据权利要求21所述的膜电极组件，其中所述载体包含碳类材料和无机材料中的一种。
23.根据权利要求13所述的膜电极组件，其中所述电极基板选自由碳纸、碳布、碳毡和金属布所组成的组中。
24.根据权利要求13所述的膜电极组件，其中将该膜电极组件用作直接氧化燃料电池单元。
25.一种燃料电池系统，包括：
发电元件，该发电元件包括：
膜电极组件，所述膜电极组件包括：
彼此面对的阳极和阴极，和
插入该阳极和阴极之间的聚合物电解质膜，
其中该阳极和阴极中的至少一个包括：
电极基板，和
催化剂层，所述催化剂层布置在该电极基板上并且包括金属纳米颗粒、粘结剂和催化剂；
燃料供给装置，其用于向该发电元件提供燃料；和
氧化剂供给装置，其用于向该发电元件提供氧化剂。
26.根据权利要求25所述的燃料电池系统，其中所述金属纳米颗粒包括选自由Au、Ag、Rh、Ir及其组合所组成的组中的金属。
27.根据权利要求26所述的燃料电池系统，其中所述金属是Au。
28.根据权利要求25所述的燃料电池系统，其中所述金属包括：
第一金属，选自由Au、Ag、Rh、Ir及其组合所组成的组中；和
第二金属，选自由W、Mo及其组合所组成的组中。
29.根据权利要求25所述的燃料电池系统，其中所述金属纳米颗粒和粘结剂的混合比为0.001～10wt％∶99.999～90wt％。
30.根据权利要求25所述的燃料电池系统，其中所述金属纳米颗粒和粘结剂的混合比为0.05～1wt％∶99.5～99wt％。
31.根据权利要求25所述的燃料电池系统，其中该金属纳米颗粒具有1～200nm的平均粒度。
32.根据权利要求31所述的燃料电池系统，其中该金属纳米颗粒具有10～100nm的平均粒度。
33.根据权利要求25所述的燃料电池系统，其中所述催化剂包括如下物质中的一种：至少一种金属本身和负载在载体上的至少一种金属，所述至少一种金属选自由铂、钌、锇、铂-钌合金、铂-锇合金、铂-钯合金和铂-M合金所组成的组中，其中M是选自由Ga、Ti、V、Cr、Mm、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Mo、W、Rh、Ru及其组合所组成的组中的一种过渡元素。
34.根据权利要求33所述的燃料电池系统，其中所述载体包含碳类材料和无机材料中的一种。
35.根据权利要求25所述的燃料电池系统，其中所述电极基板选自由碳纸、碳布、碳毡和金属布所组成的组中。
36.根据权利要求25所述的燃料电池系统，其中所述燃料是烃燃料。
37.一种电极的制造方法，包括以下步骤：
制备金属纳米颗粒和聚合物粘合剂的混合物；
向该混合物中加入催化剂以制备催化剂组合物；和
用该催化剂组合物制造所述电极。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所制造的电极用于燃料电池。
39.根据权利要求37所述的方法，其中所制造的电极用于燃料电池的膜电极组件。
40.根据权利要求37所述的方法，其中所制造的电极用于燃料电池发电元件的膜电极组件。
41.一种电极的制造方法，包括以下步骤：
制备催化剂和粘结剂的混合物；
向该混合物中加入金属纳米颗粒以制备催化剂组合物；和
用该催化剂组合物制造所述电极。
42.根据权利要求41所述的方法，其中所制造电极用于燃料电池。
43.根据权利要求41所述的方法，其中所制造电极用于燃料电池的膜电极组件。
44.根据权利要求41所述的方法，其中所制造电极用于燃料电池的发电元件的膜电极组件。
45.一种电极的制造方法，包括以下步骤：
制备金属纳米颗粒和催化剂的混合物；
向该混合物中加入粘结剂以制备催化剂组合物；和
用该催化剂组合物制造所述电极。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所制造电极用于燃料电池。
47.根据权利要求45所述的方法，其中所制造电极用于燃料电池的膜电极组件。
48.根据权利要求45所述的方法，其中所制造电极用于燃料电池的发电元件的膜电极组件。
49.一种用于燃料电池电极的催化剂组合物，其包括：
金属纳米颗粒；
粘合剂；和
催化剂。
50.如权利要求49所述的催化剂组合物，其中所述金属选自由Au、Ag、Rh、Ir及其组合所组成的组中的金属。
51.如权利要求49所述的催化剂组合物，其中所述金属是Au。
52.如权利要求49所述的催化剂组合物，其中所述金属包括：
第一金属，选自由Au、Ag、Rh、Ir及其组合所组成的组中；和
第二金属，选自由W、Mo及其组合所组成的组中。
53.如权利要求49所述的催化剂组合物，其中所述金属纳米颗粒和粘结剂的混合比为0.001～10wt％∶99.999～90wt％。
54.根据权利要求53所述的催化剂组合物，其中所述金属纳米颗粒和粘结剂的混合比为0.05～1wt％∶99.5～99wt％。
55.根据权利要求49所述的催化剂组合物，其中该金属纳米颗粒具有1～200nm的平均粒度。
56.根据权利要求55所述的催化剂组合物，其中该金属纳米颗粒具有10～100nm的平均粒度。
57.根据权利要求49所述的催化剂组合物，其中所述催化剂包括如下物质中的一种：至少一种金属本身和负载在载体上的至少一种金属，所述至少一种金属选自由铂、钌、锇、铂-钌合金、铂-锇合金、铂-钯合金和铂-M合金所组成的组中，其中M是选自由Ga、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Mo、W、Rh、Ru及其组合所组成的组中的一种过渡元素。
58.根据权利要求57所述的催化剂组合物，其中所述载体包含碳类材料和无机材料中的一种。
59.一种制造权利要求49所述的催化剂组合物的方法，该方法包括如下步骤：
制备金属纳米颗粒和粘合剂的混合物；
向该混合物中加入催化剂。
60.一种制造权利要求49所述的催化剂组合物的方法，该方法包括如下步骤：
制备催化剂和粘合剂的混合物；
向该混合物中加入金属纳米颗粒。
61.一种制造权利要求49所述的催化剂组合物的方法，该方法包括如下步骤：
制备金属纳米颗粒和催化剂的混合物；
向该混合物中加入粘合剂。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102823039A (zh) * 2010-04-07 2012-12-12 丰田自动车株式会社 燃料电池
CN101651212B (zh) * 2008-08-11 2016-01-20 通用汽车环球科技运作公司 混合型颗粒和核-壳型电板结构
CN110407577A (zh) * 2019-07-26 2019-11-05 惠州市富济电子材料有限公司 陶瓷薄膜材料、催化电极及其制备方法和应用

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101134814B1 (ko) 2009-01-30 2012-04-16 전북대학교산학협력단 펄스도금법을 이용한 금속나노입자 박막층을 갖는 카본블랙시트의 제조방법, 카본블랙시트 및 이 시트를 이용하여 제조한 연료전지용 고분자 전해질막/전극 접합체
JP4719294B2 (ja) 2009-11-16 2011-07-06 株式会社東芝 直接メタノール型燃料電池
US20160181622A1 (en) * 2012-11-12 2016-06-23 University Of South Australia Template directed formation of metal nanoparticles and uses thereof
US9954241B2 (en) 2012-11-27 2018-04-24 The Research Foundation For The State University Of New York Attachment of graphene and metal or metal oxide-modified graphene to organic polymers used in organic fuel cells
US10516171B2 (en) * 2013-01-18 2019-12-24 Kolon Industries, Inc. Catalyst for fuel cell, electrode for fuel cell, membrane-electrode assembly for fuel cell and fuel cell system using the same
CN103326042A (zh) * 2013-06-19 2013-09-25 江苏中靖新能源科技有限公司 一种采用担载型金属纳米催化剂的燃料电池
US9963395B2 (en) 2013-12-11 2018-05-08 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods of making carbon composites
KR102231210B1 (ko) * 2014-04-08 2021-03-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬 공기 전지용 양극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 공기 전지
US10361437B2 (en) 2014-05-28 2019-07-23 The Research Foundation For The State University Of New York Gold nanoparticles-enhanced proton exchange membrane fuel cell
US9325012B1 (en) 2014-09-17 2016-04-26 Baker Hughes Incorporated Carbon composites
US10315922B2 (en) 2014-09-29 2019-06-11 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Carbon composites and methods of manufacture
US10480288B2 (en) 2014-10-15 2019-11-19 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Articles containing carbon composites and methods of manufacture
US9962903B2 (en) 2014-11-13 2018-05-08 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Reinforced composites, methods of manufacture, and articles therefrom
US11097511B2 (en) 2014-11-18 2021-08-24 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods of forming polymer coatings on metallic substrates
US9714709B2 (en) 2014-11-25 2017-07-25 Baker Hughes Incorporated Functionally graded articles and methods of manufacture
US9726300B2 (en) 2014-11-25 2017-08-08 Baker Hughes Incorporated Self-lubricating flexible carbon composite seal
US10300627B2 (en) 2014-11-25 2019-05-28 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method of forming a flexible carbon composite self-lubricating seal
US10125274B2 (en) 2016-05-03 2018-11-13 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Coatings containing carbon composite fillers and methods of manufacture
IL253814B (en) * 2017-08-03 2019-05-30 Pocell Tech Ltd A polymetallic electrocatalyst for alkaline fuel cells with a spare membrane and a method for its preparation
USD866987S1 (en) * 2018-04-18 2019-11-19 Owlet Baby Care, Inc. Fabric electrode assembly
USD866199S1 (en) * 2018-04-18 2019-11-12 Owlet Baby Care, Inc. Fabric electrode assembly

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6703150B2 (en) 1993-10-12 2004-03-09 California Institute Of Technology Direct methanol feed fuel cell and system
US6967183B2 (en) 1998-08-27 2005-11-22 Cabot Corporation Electrocatalyst powders, methods for producing powders and devices fabricated from same
US6749892B2 (en) 2000-03-22 2004-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for fabricating membrane-electrode assembly and fuel cell adopting the membrane-electrode assembly
DE10037071A1 (de) * 2000-07-29 2002-02-21 Omg Ag & Co Kg Edelmetall-Nanopartikel, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
JP3576108B2 (ja) * 2001-02-14 2004-10-13 株式会社東芝 電極、それを用いた燃料電池、および電極の製造方法
JP2003059497A (ja) * 2001-08-08 2003-02-28 Mori Fukuo 燃料電池アノード電極保護触媒
JP3861146B2 (ja) * 2002-10-25 2006-12-20 独立行政法人産業技術総合研究所 燃料電池用負極触媒
US7919215B2 (en) 2004-08-19 2011-04-05 Japan Science And Technology Agency Corrosion resistant metal oxide electrode catalyst for oxygen reduction
US20090130514A1 (en) 2004-10-14 2009-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Membrane electrode assembly for fuel cell, method of producing same, and fuel cell
JP2006331840A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Toray Ind Inc 燃料電池用触媒

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101651212B (zh) * 2008-08-11 2016-01-20 通用汽车环球科技运作公司 混合型颗粒和核-壳型电板结构
CN102823039A (zh) * 2010-04-07 2012-12-12 丰田自动车株式会社 燃料电池
CN110407577A (zh) * 2019-07-26 2019-11-05 惠州市富济电子材料有限公司 陶瓷薄膜材料、催化电极及其制备方法和应用
CN110407577B (zh) * 2019-07-26 2022-05-17 深圳市富济新材料科技有限公司 陶瓷薄膜材料、催化电极及其制备方法和应用

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Publication number Publication date
EP1921700A1 (en) 2008-05-14
US20090130515A1 (en) 2009-05-21
JP2008123985A (ja) 2008-05-29
US8637208B2 (en) 2014-01-28
EP1921700B1 (en) 2012-01-25
KR20080042551A (ko) 2008-05-15

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