[发明专利]燃料电池催化剂层及其形成方法和包括其的燃料电池在审
| 申请号： | 201710007006.5 | 申请日： | 2017-01-05 |
| 公开（公告）号： | CN106972178A | 公开（公告）日： | 2017-07-21 |
| 发明（设计）人： | 马克·S·苏莱克;凯文·詹姆斯·洛兹;詹姆士·A·亚当斯;詹姆士·瓦尔德克 | 申请（专利权）人： | 福特全球技术公司 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M4/92;H01M8/10 |
| 代理公司： | 北京铭硕知识产权代理有限公司11286 | 代理人： | 王秀君,鲁恭诚 |
| 地址： | 美国密歇根*** | 国省代码： | 暂无信息 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 燃料电池 催化剂 及其 形成 方法 包括 | ||
1.一种燃料电池催化剂层，包括：
催化剂基体，包括碳纳米纤维的无纺毡，每根碳纳米纤维具有表面部分和由表面部分界定的体部分；以及
多个催化剂颗粒，所述多个催化剂颗粒的至少第一部分完全地嵌入在每根碳纳米纤维的体部分内。
2.如权利要求1所述的燃料电池催化剂层，还包括所述多个催化剂颗粒的第二部分，所述多个催化剂颗粒的第二部分嵌入在每根碳纳米纤维的表面部分内。
3.如权利要求2所述的燃料电池催化剂层，其中，所述多个催化剂颗粒的第一部分与所述多个催化剂颗粒的第二部分之比为至少1:3。
4.如权利要求1所述的燃料电池催化剂层，其中，所述多个催化剂颗粒包括具有1nm至20nm的平均直径的纳米颗粒。
5.如权利要求1所述的燃料电池催化剂层，其中，所述多个催化剂颗粒包括金属铂。
6.如权利要求1所述的燃料电池催化剂层，其中，碳纳米纤维具有至多300nm的直径，且催化剂基体具有5μm至12μm的厚度。
7.如权利要求1所述的燃料电池催化剂层，其中，所述多个催化剂颗粒包括铂，且催化剂层具有至少0.5mA/cm2的比活性和至少200A/g(Pt)的质量活性。
8.如权利要求1所述的燃料电池催化剂层，其中，碳纳米纤维具有形成在其中的多个孔。
9.如权利要求8所述的燃料电池催化剂层，其中，所述多个孔中的至少一部分是相互连接的开孔。
10.一种形成燃料电池催化剂层的方法，包括：
将包括基体聚合物、溶剂和催化剂前驱体的组合物纺丝成嵌入有所述催化剂前驱体的无纺纤维毡；
将所述无纺纤维毡碳化以形成碳纤维基体；以及
使所述催化剂前驱体反应以形成嵌入在碳纤维基体中的催化剂颗粒。
11.一种燃料电池，包括：
阳极、阴极和质子交换膜；
阳极和阴极中的至少一个包括催化剂层，所述催化剂层包括：
催化剂基体，包括多根电纺丝碳纳米纤维，每根电纺丝碳纳米纤维具有表面部分和由表面部分界定的体部分；
多个铂纳米颗粒，分布在每根碳纳米纤维的整个体部分中。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于福特全球技术公司，未经福特全球技术公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201710007006.5/1.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
