[發明專利]聚合物溶液、纖維墊和具有所述纖維墊的納米纖維膜電極組件以及其制造方法

在審

• 申請號: 201480082069.1
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN107408705A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 彼得·N·平塔羅;張文靜;馬修·布洛特;安德魯·M·補;強森·B·巴倫吉;瑞薩德·威茨斯克
• 申請（專利權）人: 美國范德堡大學
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M8/0239
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 梁揮,鮑俊萍

1.一種制品，其包括：

纖維墊，其包括至少一種類型的纖維，其中所述至少一種類型的纖維包括一或多種聚合物。

2.根據權利要求1所述的制品，其中所述纖維墊為包括一種類型的纖維的單纖維墊，其中所述一種類型的纖維包括所述一或多種聚合物。

3.根據權利要求2所述的制品，其中所述一種類型的纖維進一步包括催化劑的多個顆粒。

4.根據權利要求3所述的制品，其中所述催化劑包括鉑Pt顆粒、Pt合金顆粒、碳載Pt顆粒、貴金屬顆粒、碳載貴金屬顆粒、貴金屬基合金、碳載貴金屬基合金顆粒、銀Ag顆粒、鎳Ni顆粒、Ag合金顆粒、Ni合金顆粒、鐵Fe顆粒、Fe合金顆粒、鈀Pd顆粒、Pd合金顆粒、核殼型催化劑顆粒、非鉑族金屬PGM燃料電池催化劑或其一組合。

5.根據權利要求3所述的制品，其中所述一或多種聚合物中的至少一者充當聚合物粘結劑。

6.根據權利要求5所述的制品，其中所述聚合物粘結劑包括Nafion和聚偏二氟乙烯PVDF中的至少一者。

7.根據權利要求3所述的制品，其中所述纖維墊用于形成電極。

8.根據權利要求7所述的制品，其中所述電極為陽極電極或陰極電極。

9.根據權利要求1所述的制品，其中所述纖維墊為包括多種類型的纖維的雙重或多重纖維墊，其中所述多種類型的纖維中的每一者包括所述一或多種聚合物。

10.根據權利要求9所述的制品，其中所述多種類型的纖維中的每一者包括第一聚合物和第二聚合物，且具有所述第一聚合物與所述第二聚合物的不同比率。

11.根據權利要求9所述的制品，其中所述多種類型的纖維中的至少一者包括所述多種類型的纖維中的另一者中所不存在的聚合物。

12.根據權利要求9所述的制品，其中所述多種類型的纖維中的至少一者進一步包括催化劑的多個顆粒。

13.根據權利要求12所述的制品，其中所述催化劑包括鉑Pt顆粒、Pt合金顆粒、碳載Pt顆粒、貴金屬顆粒、碳載貴金屬顆粒、貴金屬基合金、碳載貴金屬基合金顆粒、銀Ag顆粒、鎳Ni顆粒、Ag合金顆粒、Ni合金顆粒、鐵Fe顆粒、Fe合金顆粒、鈀Pd顆粒、Pd合金顆粒、核殼型催化劑顆粒、非鉑族金屬PGM燃料電池催化劑或其一組合。

14.根據權利要求12所述的制品，其中在所述多種類型的纖維中包括所述催化劑的所述多個顆粒的所述至少一者中，所述一或多種聚合物中的至少一者充當聚合物粘結劑。

15.根據權利要求14所述的制品，其中所述聚合物粘結劑包括Nafion和聚偏二氟乙烯PVDF中的至少一者。

16.根據權利要求9所述的制品，其中所述纖維墊用于形成電極。

17.根據權利要求16所述的制品，其中所述電極為陽極電極或陰極電極。

18.根據權利要求1所述的制品，其中所述纖維墊用于形成離子交換膜。

19.根據權利要求18所述的制品，其中所述離子交換膜為陽離子交換膜或陰離子交換膜。

20.根據權利要求1所述的制品，其中所述纖維墊可用于電化學裝置中。

21.根據權利要求20所述的制品，其中所述電化學裝置為燃料電池膜電極組件MEA。

22.一種電極，其包括：

纖維墊，其包括至少一種類型的纖維，其中所述至少一種類型的纖維包括一或多種聚合物和催化劑的多個顆粒。

23.根據權利要求22所述的電極，其為陽極電極或陰極電極。

24.根據權利要求22所述的電極，其中所述催化劑包括鉑Pt顆粒、Pt合金顆粒、碳載Pt顆粒、貴金屬顆粒、碳載貴金屬顆粒、貴金屬基合金、碳載貴金屬基合金顆粒、銀Ag顆粒、鎳Ni顆粒、Ag合金顆粒、Ni合金顆粒、鐵Fe顆粒、Fe合金顆粒、鈀Pd顆粒、Pd合金顆粒、核殼型催化劑顆粒、非鉑族金屬PGM燃料電池催化劑或其一組合。

25.根據權利要求22所述的電極，其中所述一或多種聚合物中的至少一者充當聚合物粘結劑。