[发明专利]一种改善质子交换膜燃料电池阳极水管理的膜电极

权利要求书

1.一种改善质子交换膜燃料电池阳极水管理的膜电极，包括阳极侧电极、质子交换膜、阴极侧电极，阳极侧电极和阴极侧电极分别由支撑层、微孔层和催化层依次叠合而成，其特征在于：其阳极侧催化层及膜中掺入具有保水性的物质，阳极侧的微孔层由强憎水性的碳材料与聚四氟乙烯组成。

2.如权利要求1所述的膜电极，其特征在于：阳极的催化层由担载量40~70wt.%Pt/C、Nafion和保水物质组成，保水物质为氧化物SiO₂、SnO₂、CeO₂中的一种或二种以上，氧化物占催化层的重量百分比为2~10wt.%，Pt/C与Nafion重量比为3:1，Pt/C与Nafion占催化层的重量百分比为90-98wt.%。

3.如权利要求1所述的膜电极，其特征在于：在靠近阳极一侧的质子交换膜内也含有保水物质成分，保水物质为氧化物SiO₂、SnO₂、CeO₂中的一种或二种以上，其于膜内含量为膜和保水物质总重量的2~10wt.%。

4.如权利要求2或3所述的膜电极，其特征在于：所述氧化物为经磺化处理的氧化物，使氧化物表面嫁接有磺酸根基团。

5.如权利要求1所述的膜电极，其特征在于：阳极微孔层由憎水性强的碳材料、造孔剂和PTFE组成，其中碳材料占微孔层的重量百分比为40-58wt.%，PTFE占微孔层的重量百分比为40~50wt.%；

造孔剂为草酸铵、碳酸铵中的一种或二种以上，在微孔层中比重为2~10wt.%。

6.如权利要求5所述的膜电极，其特征在于：憎水性强的碳材料包括纳米级石墨粉、50微米级石墨粉、75微米级石墨粉中的一种或二种以上。

7.如权利要求1所述的膜电极，其特征在于：阴极微孔层由碳粉、PTFE组成，PTFE的比例为30~39wt.%，碳粉为乙炔黑、xc-72中的一种或二种以上。