[发明专利]燃料电池

权利要求书

1.一种燃料电池，其特征在于包括：

电解质(10)；和

阳极(20)和阴极(30；70；80)，它们构成夹持所述电解质(10)布置的电 极对(20，30；20，80)，

其中所述阴极(30；70；80)包括i)充当从氧气产生氢氧根离子的反应 的催化剂的催化剂颗粒(24)，和ii)俘获过氧化氢离子的俘获颗粒(38；84)， 和

其中所述电解质(10)选择性地传导阴离子并且是阴离子交换膜(10)，

其中所述阴极(70)包括多个电极层(71，72，73，74，75)，所述电极层 之一接触所述电解质(10)布置，所述多个电极层(71，72，73，74，75)包括 所述催化剂颗粒和所述俘获颗粒中的至少一种；和所述多个电极层(71，72， 73，74，75)布置成使所述电极层(71，72，73，74，75)中所述俘获颗粒与 包括所述催化剂颗粒和所述俘获颗粒的颗粒的总数之比从接触所述电解 质(10)的那侧上的电极层(75)开始随着远离所述电解质(10)顺序降低。

2.根据权利要求1的燃料电池，其中所述俘获颗粒(38；84)还充当从 过氧化氢离子产生氢氧根离子的反应的催化剂。

3.根据权利要求1或2的燃料电池，其中所述俘获颗粒(38；84)包括 选自由氧化铌、二氧化钛、合成沸石、活性炭和稀土元素组成的组中的至 少一种的颗粒。

4.根据权利要求1或2的燃料电池，其中所述阴极(30；80)包括i)接 触所述电解质(10)的一个侧面布置并包括所述俘获颗粒(38；84)的俘获层 (34；82)，和ii)接触所述俘获层(34；82)布置并包括所述催化剂颗粒(24)的 催化剂层(32)。

5.根据权利要求4的燃料电池，其中所述俘获层(34；82)的厚度是 5-30μm，包括两个端值。

6.根据权利要求4的燃料电池，其中所述俘获颗粒(38)载于载体(36) 上以致形成俘获载体，并且所述俘获层(34)中俘获颗粒(38)与总俘获载体的 体积之比是10-50Vol.％，包括两个端值。

7.根据权利要求4的燃料电池，其中所述俘获层(34)的厚度是所述催 化剂层(32)厚度的15-100％，包括两个端值。

8.根据权利要求7的燃料电池，其中所述俘获层(34)的厚度是所述催 化剂层(32)厚度的50-100％，包括两个端值。

9.根据权利要求4的燃料电池，其中所述俘获层(82)适于俘获过氧化 氢离子以防止过氧化氢离子到达所述阴离子交换膜(10)。

10.根据权利要求1或2的燃料电池，其中所述俘获颗粒(84)是富勒烯。

11.根据权利要求10的燃料电池，其中所述阴极(80)包括i)接触所述 电解质(10)的一个侧面布置并包括所述俘获颗粒(84)的俘获层(82)，和ii)接 触所述俘获层(82)布置并包括所述催化剂颗粒(24)的催化剂层(32)。

12.根据权利要求11的燃料电池，其中富勒烯的量是整个俘获层(82) 重量的5-30wt.％，包括两个端值。

13.根据权利要求11的燃料电池，其中所述俘获层(82)的厚度是 5-40μm，包括两个端值。

14.根据权利要求11的燃料电池，其中所述俘获层(82)的厚度是所述 催化剂层(32)厚度的15-150％，包括两个端值。

15.根据权利要求14的燃料电池，其中所述俘获层(82)的厚度是所述 催化剂层(32)厚度的50-100％，包括两个端值。

16.根据权利要求11的燃料电池，其中所述俘获层(82)适于俘获过氧 化氢离子以防止过氧化氢离子到达所述阴离子交换膜(10)。