[发明专利]具有用于捕集催化剂的层的膜电极组件及具有该组件的燃料电池

权利要求书

1.一种用于燃料电池的膜电极组件，其中，所述膜电极组件具有 催化剂捕集层，所述催化剂捕集层为设置在催化剂层的面向聚合物电 解质膜的面的相对面处以防止催化剂损失的多孔膜，并且

其中，所述多孔膜具有在其主表面的一面或两面上涂布的凝胶聚 合物，并且所述催化剂捕集层通过热熔接与催化剂层和/或气体扩散层 以高偶合力偶合。

2.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，所述催化剂捕集层 构造为包括孔的薄膜结构，所述孔的尺寸使液体成分通过而不使催化 剂通过。

3.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，所述催化剂捕集层 构造为多孔膜的孔中充满聚合物电解质的结构。

4.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，所述催化剂捕集层 构造为一种结构，在该结构中聚合物电解质涂布在具有多个孔的多孔 膜的主表面的一面或两面。

5.根据权利要求3或4所述的膜电极组件，其中，所述聚合物电 解质选自由酸和碱组成的组中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的膜电极组件，其中，所述酸和碱选自由 全氟磺酸聚合物、掺杂聚苯并咪唑、聚醚酮和聚砜组成的组中。

7.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，所述多孔膜构造为 孔厚度为0.01～20μm、厚度为0.1～100μm且孔隙率为30～80％的薄膜结 构，并且所述多孔膜由基于聚烯烃的膜、玻璃纤维或基于聚烯烃的材 料的片、无纺布或牛皮纸制成。

8.根据权利要求7所述的膜电极组件，其中，所述多孔膜的厚度 为1～30μm并且孔隙率为40～60％。

9.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，所述凝胶聚合物为 聚环氧乙烷、聚偏二氟乙烯或聚丙烯腈。

10.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，所述膜电极组件 通过以下制备：在所述聚合物电解质膜上涂布所述催化剂层；使所述 催化剂捕集层粘附至气体扩散层；和使所述催化剂层与催化剂捕集层 紧密接合。

11.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，所述膜电极组件 通过以下制备：使所述催化剂捕集层粘附至气体扩散层；在该催化剂 捕集层上涂布催化剂层；和在其上接合所述聚合物电解质膜。

12.根据权利要求1所述的膜电极组件，其中，所述催化剂捕集 层粘附于其中具有液体成分流动的燃料电极中。

13.一种燃料电池，其包括根据权利要求1所述的膜电极组件。

14.根据权利要求13所述的燃料电池，其中，该燃料电池为直接 甲醇燃料电池。