[发明专利]液相进样直接燃料电池、其阳极催化剂层及其膜电极组件

权利要求书

1、一种液相进样直接燃料电池的阳极催化剂层，该层包含：

铂-钌黑或铂-钯黑催化剂；和

在碳基载体上载有铂-钌或铂-钯的铂-钌或铂-钯载体催化剂。

2、根据权利要求1所述的液相进样直接燃料电池的阳极催化剂层，其中，所述铂-钌黑或铂-钯黑催化剂的量与从所述载体催化剂的总重量中扣除所述载体的重量后得到的量的比为75∶25至25∶75。

3、根据权利要求1所述的液相进样直接燃料电池的阳极催化剂层，其中，所述碳基载体选自炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维和碳纳米球中。

4、根据权利要求1所述的液相进样直接燃料电池的阳极催化剂层，其中，所述阳极催化剂层是通过将包含铂-钌黑催化剂、铂-钌载体催化剂、离子交联聚合物和溶剂的催化剂墨水涂覆在电解质膜或气体扩散层上形成的。

5、根据权利要求4所述的液相进样直接燃料电池的阳极催化剂层，其中，所述催化剂墨水的涂覆采用下列任意的涂覆法进行：喷涂法、流延法、丝网印刷法、刮刀涂覆法、模压涂覆法和旋涂法。

6、一种液相进样直接燃料电池的膜电极组件，其包括：

电解质膜；以及

相对设置的阳极和阴极电极，所述电解质膜位于它们中间，

其中，所述阳极和阴极电极分别包括气体扩散层和催化剂层，并且

其中所述阳极电极的催化剂层包含铂-钌黑或铂-钯黑催化剂和在碳基载体上载有铂-钌或铂-钯的铂-钌或铂-钯载体催化剂。

7、根据权利要求6所述的液相进样直接燃料电池的膜电极组件，其中，所述铂-钌黑或铂-钯黑催化剂的量与从所述载体催化剂的总重量中扣除所述载体的重量后得到的量的比为75∶25至25∶75。

8、根据权利要求6所述的液相进样直接燃料电池的膜电极组件，其中，所述碳基载体选自炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维和碳纳米球中。

9、根据权利要求6所述的液相进样直接燃料电池的膜电极组件，其中，所述电解质膜包含选自全氟磺酸聚合物、烃基聚合物、聚酰亚胺、聚偏1，1-二氟乙烯、聚醚砜、聚苯硫、聚苯氧、聚磷腈、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯、掺杂聚苯并咪唑、聚醚酮、聚砜、以及它们的酸和碱中的聚合物。

10、根据权利要求6所述的液相进样直接燃料电池的膜电极组件，其中，所述阴极电极的催化剂层包含铂或铂-过渡金属合金催化剂。

11、根据权利要求6所述的液相进样直接燃料电池的膜电极组件，其中，所述气体扩散层包括导电基板。

12、根据权利要求11所述的液相进样直接燃料电池的膜电极组件，其中，所述导电基板选自碳纸、碳布和碳毡中。

13、根据权利要求11所述的液相进样直接燃料电池的膜电极组件，其中，所述气体扩散层进一步包括形成于导电层一个表面上的微孔层。

14、一种液相进样直接燃料电池，该电池包括：

电堆，其包括一个或至少两个根据权利要求6到13中任一项所制备的膜电极组件和插入在膜电极组件之间的隔板；

燃料供应单元，其将燃料供应到电堆；以及

氧化剂供应单元，其将氧化剂供应到电堆。

15、根据权利要求14所述的液相进样直接燃料电池，其中，所述燃料为选自甲醇、甲酸、乙醇、丙醇、丁醇和天然气中的液相燃料。