[發明專利]電極催化劑層、膜電極接合體以及固體高分子型燃料電池

在審

• 申請號: 201980021712.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN111919319A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 谷脅和磨;松浦孝浩
• 申請（專利權）人: 凸版印刷株式會社
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;B01J23/42;H01M8/1039;H01M8/1004
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 常海濤;金小芳

1.一種電極催化劑層，其是在固體高分子型燃料電池中以與固體高分子電解質膜接合的方式構成的電極催化劑層，包含：

催化劑物質、

負載所述催化劑物質的導電性載體、

含有磺酸基的高分子電解質、以及

纖維狀物質，

所述電極催化劑層具有：以與所述固體高分子電解質膜接觸的方式構成的第1面、以及與所述第1面相對的第2面，

在從所述第1面朝向所述第2面的所述電極催化劑層的厚度方向上的多個位置的每一處，使用飛行時間二次離子質譜分析法(TOF-SIMS)分析所述電極催化劑層時，將SO₃(m/z80)的峰值強度除以碳(m/z12)的峰值強度和所述電極催化劑層的總厚度而得到的值為第1值，

所述第1值相對于所述電極催化劑層的厚度的變化率為-0.0020以下。

2.一種電極催化劑層，其是在固體高分子型燃料電池中以與固體高分子電解質膜接合的方式構成的電極催化劑層，包含：

催化劑物質、

負載所述催化劑物質的導電性載體、

含有磺酸基的高分子電解質、以及

纖維狀物質，

所述電極催化劑層具有：以與所述固體高分子電解質膜接觸的方式構成的第1面、以及與所述第1面相對的第2面，

在從所述第1面朝向所述第2面的所述電極催化劑層的厚度方向上的多個位置的每一處，使用飛行時間二次離子質譜分析法(TOF-SIMS)分析所述電極催化劑層時，將HSO₄(m/z97)的峰值強度除以碳(m/z12)的峰值強度和所述電極催化劑層的總厚度而得到的值為第2值，

所述第2值相對于所述電極催化劑層的厚度的變化率為-0.0030以下。

3.一種電極催化劑層，其是在固體高分子型燃料電池中以與固體高分子電解質膜接合的方式構成的電極催化劑層，包含：

催化劑物質、

負載所述催化劑物質的導電性載體、

含有磺酸基的高分子電解質、以及

纖維狀物質，

所述電極催化劑層具有：以與所述固體高分子電解質膜接觸的方式構成的第1面、以及與所述第1面相對的第2面，

在從所述第1面朝向所述第2面的所述電極催化劑層的厚度方向上的多個位置的每一處，使用飛行時間二次離子質譜分析法(TOF-SIMS)分析所述電極催化劑層時，將SO₃(m/z80)的峰值強度除以碳(m/z12)的峰值強度而得到的值為第3值，

所述第3值相對于所述電極催化劑層的厚度的變化率為-0.0050以下。

4.根據權利要求3所述的電極催化劑層，其中

所述第2面中的所述第3值為0.035以上0.055以下。

5.根據權利要求3或權利要求4所述的電極催化劑層，其中

所述第1面中的所述第3值與所述第2面中的所述第3值的差為0.05以上。

6.一種電極催化劑層，其是在固體高分子型燃料電池中以與固體高分子電解質膜接合的方式構成的電極催化劑層，包含：

催化劑物質、

負載所述催化劑物質的導電性載體、

含有磺酸基的高分子電解質、以及

纖維狀物質，

所述電極催化劑層具有：以與所述固體高分子電解質膜接觸的方式構成的第1面、以及與所述第1面相對的第2面，

在從所述第1面朝向所述第2面的所述電極催化劑層的厚度方向上的多個位置的每一處，使用飛行時間二次離子質譜分析法(TOF-SIMS)分析所述電極催化劑層時，將HSO₄(m/z97)的峰值強度除以碳(m/z12)的峰值強度而得到的值為第4值，

所述第4值相對于所述電極催化劑層的厚度的變化率為-0.0080以下。

7.根據權利要求6所述的電極催化劑層，其中

所述第2面中的所述第4值為0.083以上0.103以下。