[发明专利]带有过氧化氢分解催化剂的膜电极装置

权利要求书

1.一种膜电极装置，包括：

包含氢气氧化催化剂的阳极；

阴极；

设置于所述阳极和所述阴极之间的膜；以及

过氧化物分解催化剂，其位于至少一个选自由所述阳极和所述膜之间的层以及所述阴极和所述膜之间的层构成的组的位置，其中当暴露于过氧化氢时，所述过氧化物分解催化剂对从所述过氧化氢生成良性产物的反应具有选择性，其中所述层具有低于或等于20％的空隙度，其中所述阳极、阴极、膜和层的至少其中之一包含离聚物材料，其中该材料选自由非全氟化聚合物电解质、烃以及它们的组合构成的组。

2.权利要求1的装置，其中膜是增强膜。

3.权利要求1的装置，其中所述过氧化物分解催化剂含有选自由Pt、Pd、Ir、C、Ag、Au、Rh、Ru、Sn、Si、Ti、Zr、Al、Hf、Ta、Nb、Ce和它们的组合构成的组的元素。

4.权利要求3的装置，其中所述过氧化物分解催化剂含有选自由Pt、Pd、Ir、C、Ag、Au、Rh、Ru和它们的组合构成的组的元素。

5.权利要求3的装置，其中所述过氧化物分解催化剂负载在选自由Ru、Sn、Si、Ti、Zr、Al、Hf、Ta、Nb和Ce的氧化物，沸石，碳和它们的组合构成的组的载体上。

6.权利要求1的装置，其中所述过氧化物分解催化剂含有选自由Ag、Au、C和它们的组合构成的组的元素。

7.权利要求6的装置，其中所述过氧化物分解催化剂负载在碳上。

8.权利要求1的装置，其中所述过氧化物分解催化剂是碳。

9.权利要求1的装置，其中所述过氧化物分解催化剂作为位于所述阳极和所述膜之间的所述层存在。

10.权利要求9的装置，其中所述阳极和所述膜之间的所述层电连接到所述阳极上。

11.权利要求9的装置，另外包含所述膜和所述阴极之间的所述过氧化物分解催化剂的层。

12.权利要求9的装置，其中所述阳极和所述膜之间的所述层另外包含一部分所述氢气氧化催化剂。

13.权利要求1的装置，其中所述过氧化物分解催化剂包含于所述膜中。

14.权利要求13的装置，其中所述过氧化物分解催化剂从所述膜的表面浸渍入所述膜中达到进入所述膜中的期望厚度。

15.权利要求13的装置，其中所述膜具有阳极表面和阴极表面，其中所述过氧化物分解催化剂在所述阳极表面和所述阴极表面设置于所述膜中，由此在所述阳极和所述阴极中任一处产生的过氧化物在所述过氧化物分解催化剂的存在下被分解。

16.权利要求1的装置，其中所述过氧化物分解催化剂设置于所述阳极和所述阴极中的至少一个中。

17.权利要求16的装置，其中所述过氧化物分解催化剂设置于所述阳极和所述阴极二者中。

18.权利要求17的装置，其中所述阳极比所述阴极包含更大浓度的所述过氧化物分解催化剂。

19.权利要求18的装置，其中所述阳极比所述阴极更亲水。

20.一种产生电力的燃料电池系统，包括排列于燃料电池堆栈中的许多燃料电池，其中所述燃料电池包含膜电极装置，该装置包括：

包含氢气氧化催化剂的阳极；

阴极；

设置于所述阳极和所述阴极之间的膜；以及

过氧化物分解催化剂，其位于至少一个选自由所述阳极和所述膜之间的层以及所述阴极和所述膜之间的层构成的组的位置，其中当暴露于过氧化氢时，所述过氧化物分解催化剂对从所述过氧化氢生成良性产物的反应具有选择性，其中所述层具有低于或等于20％的空隙度，其中所述阳极、阴极、膜和层的至少其中之一包含离聚物材料，其中该材料选自由非全氟化聚合物电解质、烃以及它们的组合构成的组。

21.权利要求20的装置，其中所述过氧化物分解催化剂含有选自由Pt、Pd、Ir、C、Ag、Au、Rh、Ru、Sn、Si、Ti、Zr、Al、Hf、Ta、Nb、Ce和它们的组合构成的组的元素。