[發明專利]膜電極接合體和具有膜電極接合體的燃料電池

在審

• 申請號: 201380038729.1
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN104488119A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 李建燦;安部禎典;伊藤祐司
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/90;H01M4/92;H01M8/02;H01M8/06;H01M8/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 李照明;段承恩

1.一種膜電極接合體，其特征在于，含有陽極、陰極和固體高分子電解質膜，且具有所述固體高分子電解質膜夾在所述陽極和所述陰極之間的結構，

所述陰極具有陰極催化劑層和陰極擴散層，所述陰極擴散層配置在該陰極催化劑層的與所述固體高分子電解質膜相反側的面上，

所述陰極催化劑層含有由復合微粒形成的氧還原催化劑，所述復合微粒由催化劑金屬和催化劑載體構成，

所述催化劑金屬含有鈀或鈀合金，

所述催化劑載體，作為構成元素含有選自鈦、鋯、鈮和鉭中的至少1種過渡金屬元素M1、以及該過渡金屬元素M1以外的過渡金屬元素M2、碳、氮和氧，

該過渡金屬元素M1、該過渡金屬元素M2、碳、氮和氧的原子數之比，即過渡金屬元素M1：過渡金屬元素M2：碳：氮：氧是(1-a)：a：x：y：z，其中，0＜a≤0.5、0＜x≤7、0＜y≤2、0＜z≤3，

所述陰極擴散層含有氧化催化劑和疏水性樹脂。

2.如權利要求1所述的膜電極接合體，其特征在于，所述過渡金屬元素M2是選自鐵、鎳、鉻、鈷、釩和錳中的至少1種。

3.如權利要求1或2所述的膜電極接合體，其特征在于，所述陰極擴散層中含有的氧化催化劑是選自鉑、鈀、銅、銀、鎢、鉬、鐵、鎳、鈷、錳、鋅、釩中的至少1種。

4.如權利要求1～3的任一項所述的膜電極接合體，其特征在于，所述陰極擴散層中含有的疏水性樹脂是選自聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚1,1-二氟乙烯、聚氟乙烯、全氟烷氧基氟樹脂、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、乙烯/三氟氯乙烯共聚物、聚乙烯、聚烯烴、聚丙烯、聚苯胺、聚噻吩、聚酯中的至少1種。

5.如權利要求1～4的任一項所述的膜電極接合體，其特征在于，所述陰極催化劑層還含有電子傳導性物質。

6.一種燃料電池，其特征在于，具有權利要求1～5的任一項所述的膜電極接合體。

7.如權利要求6所述的燃料電池，其特征在于，還含有用于將電極的排出物中含有的反應中間體除去的直接型液體燃料電池用反應中間體濾除器。

8.如權利要求7所述的燃料電池，其特征在于，所述直接型液體燃料電池用反應中間體濾除器具有能夠使所述排出物中的氣體成分選擇性透過的氣液分離部件、和使從所述氣液分離部件透過來的氣體成分氧化燃燒的催化劑部。

9.如權利要求6～8的任一項所述的燃料電池，是直接甲醇型燃料電池。