[發明專利]具有高抗氧化能力的用于燃料電池的抗氧化劑及包含其的電解質膜和膜-電極組件

在審

• 申請號: 202011545223.8
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN113451587A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 蔡一錫;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: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88;H01M8/1004
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 瞿藝

1.一種用于燃料電池的抗氧化劑，包含：

金屬氧化物；和

包含亞磺酸陰離子基團R-SO₂^-且吸附于所述金屬氧化物上的有機化合物。

2.根據權利要求1所述的抗氧化劑，其中，所述金屬氧化物由以下化學式1表示：

[化學式1]

MO_2-δ

其中M包括選自由過渡金屬和稀土金屬組成的組的一種或多種，并且δ是使所述金屬氧化物電中性的氧空位值。

3.根據權利要求2所述的抗氧化劑，其中，M包括選自由鋯、鈰、釤，釓和鋱組成的組的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的抗氧化劑，其中，所述金屬氧化物負載于載體上，并且

所述載體包括選自由二氧化鈦、二氧化硅、氧化鈰、氧化鈰鋯、釓摻雜的氧化鈰、負載于氧化鈦上的氧化鈰、負載于二氧化硅上的氧化鈰組成的組的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的抗氧化劑，其中，所述金屬氧化物具有1nm至100nm的微晶尺寸。

6.根據權利要求1所述的抗氧化劑，其中，所述金屬氧化物的附聚物的平均粒徑為1nm至900nm。

7.根據權利要求1所述的抗氧化劑，其中，所述有機化合物包括甲脒亞磺酸。

8.根據權利要求1所述的抗氧化劑，其中，所述金屬氧化物和所述有機化合物的質量比為10:0.1至10。

9.一種制造權利要求1所述的抗氧化劑的方法，包括：

制備包含金屬氧化物和含硫有機化合物的混合物；

粉碎所述混合物；和

熱處理粉碎的所述混合物。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，通過干磨粉碎所述混合物。

11.根據權利要求9所述的方法，其中，以50rpm至1,000rpm粉碎所述混合物。

12.根據權利要求9所述的方法，其中，在40℃至250℃下熱處理粉碎的所述混合物。

13.根據權利要求9所述的方法，其中，粉碎的所述混合物熱處理20分鐘至15小時。

14.一種包含權利要求1所述的抗氧化劑的電解質膜。

15.根據權利要求14所述的電解質膜，其中，所述電解質膜以基于所述電解質膜的總重量0.05wt％至4wt％的所述抗氧化劑的量包含所述抗氧化劑。

16.一種膜-電極組件，包括：

電解質膜；

正極，設置于所述電解質膜的一側；和

負極，設置于所述電解質膜的另一側，

其中所述電解質膜、所述正極或所述負極中的至少一種包含權利要求1所述的抗氧化劑。