[发明专利]膜电极组合件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于制造膜电极组合件的方法，所述方法包括：

将复合悬浮体直接沉积到离子传导膜的表面上形成复合层，其中所述复合悬浮体包含溶剂和金属氧化物复合催化剂前体；

还原所述金属氧化物复合催化剂前体以提供包含所述金属的固化复合层，其中所述还原在由NaBH₄构成的水溶液中进行，或者在其中已经以纯氢气或合成气体的形式引入还原气氛的室中进行；以及

在所述固化复合层的表面上沉积离聚物层，

其中沉积所述复合悬浮体包括将所述复合悬浮体喷洒到所述离子传导膜的表面上，并且其中在所述复合悬浮体接触所述离子传导膜的表面之前，所述溶剂基本上从所述复合悬浮体中蒸发，

其中沉积所述离聚物层包括将离聚物层溶液喷洒到所述固化复合层的表面上，并且其中在所述离聚物层溶液接触所述固化复合层的表面之前，溶剂基本上从所述离聚物层溶液中蒸发。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述离聚物层的表面上沉积第一电极催化剂层，其中所述离聚物层位于所述固化复合层与所述第一电极催化剂层之间，

其中沉积所述第一电极催化剂层包括将第一电极催化剂溶液喷洒到所述离聚物层的表面上，并且其中在所述第一电极催化剂溶液接触所述离聚物层的表面之前，溶剂基本上从所述第一电极催化剂溶液中蒸发。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述离子传导膜的与所述固化复合层相反的表面上沉积第二电极催化剂层，其中所述离子传导膜位于所述第二电极催化剂层与所述固化复合层之间，

其中沉积所述第二电极催化剂层包括将第二电极催化剂溶液喷洒到所述离子传导膜的表面上，并且其中在所述第二电极催化剂溶液接触所述离子传导膜的表面之前，溶剂基本上从所述第二电极催化剂溶液中蒸发。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中沉积所述复合悬浮体包括将所述复合悬浮体喷洒到所述离子传导膜的表面上，其中沉积流量为1.0mL/分钟至2.0mL/分钟，其中所述复合悬浮体的密度为4mg/mL至8mg/mL。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述复合悬浮体包含铂氧化物。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中沉积所述离聚物层包括将所述离聚物层溶液喷洒到所述固化复合层的表面上，其中沉积流量为1.0mL/分钟至2.0mL/分钟，其中所述离聚物层溶液的固体百分比为2.5％至5％。

7.根据权利要求2所述的方法，其中沉积所述第一电极催化剂层包括将所述第一电极催化剂溶液喷洒到所述离聚物层的表面上，其中沉积流量为1.0mL/分钟至2.0mL/分钟，其中所述第一电极催化剂溶液的固体百分比为4％至11％。

8.根据权利要求3所述的方法，其中沉积所述第二电极催化剂层包括将所述第二电极催化剂溶液喷洒到所述离子传导膜的表面上，其中沉积流量为1.0mL/分钟至2.0mL/分钟，其中所述第二电极催化剂溶液的固体百分比为4％至8％。

9.根据权利要求3所述的方法，其中如果所述第一电极催化剂层形成阳极，则所述第二电极催化剂层形成阴极，其中如果所述第一电极催化剂层形成阴极，则所述第二电极催化剂层形成阳极。

10.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述离聚物层包含全氟磺酸、全氟环丁烷、聚偏二氟乙烯、聚醚醚酮、聚苯乙烯磺酸、聚(三氟苯乙烯)磺酸、聚乙烯基磷酸、聚丙烯酸、聚乙烯基磺酸、磺化聚苯醚、聚苯并咪唑、或溴化聚芴醚砜中的至少一者。

11.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述固化复合层包含铂。

12.根据权利要求2所述的方法，其中所述离聚物层提供所述固化复合层与第一电极之间的电屏障。