[发明专利]聚合物分散体和电催化剂油墨

权利要求书

1.一种聚合物分散体，其在液体介质中包含一种或多种质子传导聚合物材料，其中在所述液体介质中的有机组分的总量不超过10wt％，特征在于该聚合物分散体进一步包含质子酸。

2.根据权利要求1的聚合物分散体，其中所述质子酸中的酸性质子数与所述一种或多种质子传导聚合物材料上的酸性质子数的比值合适地为至少0.5。

3.根据权利要求1或权利要求2的聚合物分散体，其中所述质子酸是硝酸或硫酸。

4.根据任何一项前述权利要求的聚合物分散体，其中所述一种或多种质子传导材料是一种或多种全氟化磺酸聚合物。

5.一种电催化剂油墨，其在液体介质中包含一种或多种电催化剂材料和一种或多种质子传导聚合物材料，其中在所述液体介质中的有机组分的总量不超过10wt％，特征在于该电催化剂油墨进一步包含质子酸。

6.根据权利要求5的电催化剂油墨，其中所述质子酸中的酸性质子数与所述一种或多种质子传导聚合物材料的酸性质子数的比值合适地为至少0.5。

7.根据权利要求5或权利要求6的电催化剂油墨，其中所述质子酸是硝酸或硫酸。

8.根据权利要求5-7任一项的电催化剂油墨，其中所述一种或多种质子传导材料是一种或多种全氟化磺酸聚合物。

9.一种用于制备根据权利要求1-4任一项聚合物分散体的方法，其包含以下步骤：

a)制备在液体介质中的一种或多种质子传导聚合物材料的分散体，其中在所述液体介质中的有机组分的总量不超过10wt％；和

b)添加质子酸到该分散体中。

10.一种用于制备根据权利要求1-4任一项聚合物分散体的方法，其包含以下步骤：

a)添加质子酸到在液体介质中的一种或多种质子传导聚合物材料的分散体中；和

b)调整所述液体介质中的有机组分的总量，使所述液体介质中的有机组分的总量不超过10wt％。

11.一种用于制备根据权利要求5-8任一项电催化剂油墨的方法，其包含以下步骤：

a)制备在液体介质中的一种或多种质子传导聚合物材料的分散体，其中在所述液体介质中的有机组分的总量不超过10wt％；

b)添加一种或多种电催化剂材料到所述分散体中；和

c)在步骤(b)之前或之后，添加质子酸到所述分散体中。

12.一种用于制备根据权利要求5-8任一项电催化剂油墨的方法，其包含以下步骤：

a)添加质子酸到在液体介质中的一种或多种质子传导聚合物的分散体中；

b)调整所述液体介质中的有机组分的总量，使所述液体介质中的有机组分的总量不超过10wt％；和

c)添加一种或多种电催化剂材料到所述分散体中。

13.一种用于将质子传导聚合物掺入电催化剂层的方法，其包含将根据权利要求1-4任一项的聚合物分散体施用到电催化剂层。

14.一种用于将质子传导聚合物掺入电催化剂层的方法，其包含以下步骤：

a)将一种或多种电催化剂材料与根据权利要求1-4任一项的聚合物分散体进行混合来提供电催化剂混合物；

b)干燥该电催化剂混合物来提供聚合物浸渍的电催化剂材料；

c)制备包含所述聚合物浸渍的电催化剂材料的电催化剂油墨；和

d)将该电催化剂油墨施用到基材上来形成电催化剂层。

15.一种用于制备电催化剂层的方法，其包含将根据权利要求5-8任一项的电催化剂油墨施用到基材上。

16.一种用于制备气体扩散电极的方法，其中将根据权利要求5-8任一项的电催化剂油墨施用到气体扩散材料上。

17.一种用于制备气体扩散电极的方法，其中将根据权利要求5-8任一项的电催化剂油墨施用到转移薄膜来形成电催化剂层，并将该电催化剂层由转移薄膜转移到气体扩散材料。

18.一种用于制备气体扩散电极的方法，其中将根据权利要求1-4任一项的聚合物分散体施用到预成型的气体扩散电极上。

19.一种用于制备催化膜的方法，其中将根据权利要求5-8任一项的电催化剂油墨施用到膜上。