[发明专利]燃料电池电极以及使用它制造膜电极组件的方法

权利要求书

1.一种燃料电池电极，包括铂、铈和锆氧化物颗粒、第二金属的颗粒、以及至少一种碳载体，其形成四元合金催化剂。

2.如权利要求1所述的燃料电池电极，其中所述铈和锆氧化物颗粒具有约1nm与约100nm之间的大小。

3.如权利要求1所述的燃料电池电极，其中所述第二金属的颗粒具有约1nm与约100nm之间的大小。

4.如权利要求1所述的燃料电池电极，其中所述铈和锆氧化物颗粒以及所述第二金属的颗粒具有约1nm与约100nm之间的大小。

5.如权利要求1所述的燃料电池电极，其中所述至少一种碳载体选自活性碳、碳纳米纤维、和石墨化碳。

6.如权利要求5所述的燃料电池电极，其中所述至少一种碳载体为碳纳米纤维。

7.如权利要求5所述的至少一种碳载体，其中所述活性碳具有约1nm与约1000nm之间的粒径。

8.如权利要求5所述的至少一种碳载体，其中所述碳纳米纤维具有约1nm与1000nm之间的纤维直径和约0.1nm与约1000μm之间的长度。

9.如权利要求5所述的至少一种碳载体，其中所述碳纳米纤维具有约5nm与约100nm之间的直径。

10.如权利要求5所述的至少一种碳载体，其中所述石墨化碳具有约1nm与约1000nm之间的粒径。

11.如权利要求5所述的至少一种碳载体，其中所述碳纳米纤维选自碳纳米管、碳纳米线、碳纳米角、和碳纳米环。

12.如权利要求1所述的燃料电池电极，其中所述铈氧化物颗粒、所述锆氧化物颗粒、所述第二金属的颗粒、和所述至少一种碳载体的量相对于铂的量确定。

13.如权利要求12所述的燃料电池电极，其中铈氧化物颗粒的量相对于100重量份的铂在约0.1与约5重量份之间，锆氧化物颗粒的量相对于100重量份的铂在约0.1与约5重量份之间，所述第二金属的颗粒的量相对于100重量份的铂在约1与约50重量份之间，并且所述至少一种碳载体的量相对于100重量份的铂在约10与约2000重量份之间。

14.如权利要求1所述的燃料电池电极，还包括聚合物电解质溶液。

15.如权利要求14所述的燃料电池电极，其中所述聚合物电解质溶液的量相对于铂的量确定。

16.如权利要求15所述的燃料电池电极，其中所述聚合物电解质溶液的量相对于100重量份的铂在约50与约500重量份之间。

17.如权利要求6所述的燃料电池电极，其中所述碳纳米纤维的量相对于100重量份的铂在约1与约200重量份之间。

18.如权利要求1所述的燃料电池电极，其中所述第二金属选自Ir、Pd、Co、Cr、Cu、Mo、Mn、和V。

19.一种燃料电池电极，包括：

铂，

大小在约1nm与约100nm之间的铈氧化物颗粒，

大小在约1nm与约100nm之间的锆氧化物颗粒，

大小在约1nm与约100nm之间的第二金属的颗粒，

至少一种碳载体，和

聚合物电解质溶液，

其中铈氧化物颗粒的量相对于100重量份的铂在约0.1与约5重量份之间，锆氧化物颗粒的量相对于100重量份的铂在约0.1与约5重量份之间，所述第二金属的颗粒的量相对于100重量份的铂在约1与约50重量份之间，所述至少一种碳载体的量相对于100重量份的铂在约10与约2000重量份之间，并且所述聚合物电解质溶液的量相对于100重量份的铂在约50与约500重量份之间。

20.一种制造燃料电池电极的方法，包括：

通过在碳载体上结合铂和第二金属来制备二元合金催化剂，和

将所述二元合金催化剂与大小为1至100nm的铈-锆氧化物颗粒混合，从而制造燃料电池电极。