[發明專利]用于燃料電池的抗氧化劑和包括抗氧化劑的燃料電池

在審

• 申請號: 202010095727.8
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111755727A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 樸仁釉;高載準;洪普基
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H01M8/1007
• 分類號: H01M8/1007;H01M4/86;H01M8/1041;C09K15/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;鄒亮

1.一種制造用于燃料電池的抗氧化劑的方法，所述方法包括以下步驟：

制備包括釤(Sm)和鈰氧化物的化合物；

對所述化合物進行一次退火；和

對通過所述一次退火獲得的生成產物進行二次退火，以得到抗氧化劑，

其中所述二次退火在等于或低于一次退火溫度的溫度下進行。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述化合物是釤(Sm)-摻雜鈰氧化物。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述化合物表示為化學式1，

[化學式1]

Sm_xCe_1-xO_2-δ，

其中0x≤0.5，并且δ表示使如化學式1所示的化合物呈電中性的氧空位值。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述一次退火在100℃至1,000℃的溫度下進行，并且所述二次退火在等于或低于一次退火溫度的溫度下進行。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述一次退火和所述二次退火分別進行10分鐘至10小時。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述一次退火在大氣氣氛中進行，并且所述二次退火在包括氫的氣體氣氛中進行。

7.根據權利要求1所述的方法，其中與通過所述一次退火得到的所述生成產物相比，通過所述二次退火得到的所述抗氧化劑在553cm^-1和600cm^-1處具有更大的拉曼峰強度。

8.一種燃料電池，其包括：

包括電解質膜和在所述電解質膜的兩個表面上形成的一對電極的膜電極組件；

氣體擴散層；和

隔膜，

其中所述電解質膜、所述電極和所述氣體擴散層中的至少一個包括通過權利要求1所述的方法制造的抗氧化劑。

9.根據權利要求8所述的燃料電池，其中所述化合物表示為化學式1，

[化學式1]

Sm_xCe_1-xO_2-δ，

其中0x≤0.5，并且δ表示使如化學式1所示的化合物呈電中性的氧空位值。

10.根據權利要求8所述的燃料電池，其中所述抗氧化劑在XRD譜中在2θ＝28±1.0°、32±1.0°、47±1.0°和56±1.0°區域處具有主要衍射峰。

11.根據權利要求8所述的燃料電池，其中所述抗氧化劑具有5nm至50nm的微晶尺寸。

12.根據權利要求8所述的燃料電池，其中所述抗氧化劑具有10m²/g至200m²/g的BET比表面積。

13.根據權利要求8所述的燃料電池，其中所述電解質膜包括100ppm至100,000ppm的抗氧化劑。

14.一種車輛，其包括權利要求8所述的燃料電池。