[发明专利]用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件及其制造方法

权利要求书

1.用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件的制造方法，它包括将作为阴极和阳极的具有含催化剂的催化剂层的电极粘合到作为固体聚合物电解质膜的阳离子交换膜的两面上，其特征在于所述的阳离子交换膜是由分散于分散介质的带磺酸基的氟化聚合物作为离子交换聚合物和原纤维状氟烃聚合物的分散液形成的。

2.用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件的制造方法，它包括将作为阴极和阳极的具有含催化剂的催化剂层的电极粘合到作为固体聚合物电解质膜的阳离子交换膜的两面上，其特征在于所述的阴极和/或阳极的催化剂层是由分散于分散介质带磺酸基的氟化聚合物作为离子交换聚合物和原纤维状氟烃聚合物的分散液和催化剂的混合物形成的。

3.如权利要求2所述的用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件的制造方法，其特征在于所述的阳离子交换膜是由分散于分散介质的带磺酸基的氟化聚合物作为离子交换聚合物和原纤维状氟烃聚合物的分散液形成的。

4.如权利要求1-3中任何一项所述的用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件的制造方法，其特征在于所述的分散液含有占所述分散液固体质量为0.5-15质量％的原纤维状氟烃聚合物。

5.如权利要求1-4中任何一项所述的用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件的制造方法，其特征在于所述的原纤维状氟烃聚合物是聚四氟乙烯或包含至少95摩尔％的来自四氟乙烯的聚合单元的共聚物。

6.如权利要求1-5中任何一项所述的用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件的制造方法，其特征在于所述的带磺酸基的氟化聚合物是包含来自四氟乙烯的聚合单元和来自通式CF₂＝CF(OCF₂CFX)_m-O_p-(CF₂)_nSO₃H所表示的聚合单元的共聚物，其中X是氟原子或三氟甲基，A是磺酸基或它的前体，m是0-3的整数，n是0-12的整数，p是0或1，条件是当n为0时，p也为0。

7.用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件，它包括作为固体聚合物电解质膜的阳离子交换膜、和作为阴极和阳极粘合在阳离子交换膜两面上的具有含催化剂的催化剂层的电极，其特征在于所述的阴极的催化剂层和/或阳极的催化剂层包含带磺酸基的氟化聚合物作为离子交换聚合物、原纤维状氟烃聚合物和催化剂。

8.如权利要求7所述的用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件，其特征在于所述的阴极的催化剂层和/或阳极的催化剂层含有占所述原纤维状氟烃聚合物和所述带磺酸基的氟化聚合物总量为0.5-15质量％的原纤维状氟烃聚合物。

9.如权利要求7或8所述的用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件，其特征在于所述的阳离子交换膜包含带磺酸基的氟化聚合物作为离子交换聚合物和原纤维状氟烃聚合物。

10.如权利要求7-9中任何一项所述的用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件，其特征在于所述的原纤维状氟烃聚合物是聚四氟乙烯或包含至少95摩尔％的来自四氟乙烯的聚合单元的共聚物。

11.固体聚合物电解质燃料电池，它包含用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件，并且含氧气体和含氢气体分别通入阴极和阳极，所述用于固体聚合物电解质燃料电池的膜电极组件包含作为聚合物电解质膜的阳离子交换膜、和作为阴极和阳极粘合在阳离子交换膜两面上的具有含催化剂的催化剂层的电极，其中所述的阴极的催化剂层和/或阳极的催化剂层包含带磺酸基的氟化聚合物作为离子交换聚合物、原纤维状氟烃聚合物和催化剂。

12.如权利要求11所述的固体聚合物电解质燃料电池，其特征在于所述的阳离子交换膜包含带磺酸基的氟化聚合物作为离子交换聚合物和原纤维状氟烃聚合物。

13.如权利要求11或12所述的固体聚合物电解质燃料电池，其特征在于阴极的催化剂层和/或阳极的催化剂层含有占所述原纤维状氟烃聚合物和所述带磺酸基的氟化聚合物总量为0.5-15质量％的原纤维状氟烃聚合物。