[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，所述燃料电池包括阳极(1)、阴极(2)、质子交换膜(3)、阴离子交换膜(4)和离子反应区(5)，所述离子反应区(5)设置于所述阳极(1)和阴极(2)之间，所述阳极(1)与所述离子反应区(5)之间由所述质子交换膜(3)所隔开以使阳极(1)产生的质子通过质子交换膜(3)进入离子反应区(5)中，所述阴极(2)与所述离子反应区(5)之间由阴离子交换膜(4)所隔开以使阴极(2)产生的阴离子通过阴离子交换膜(4)进入离子反应区(5)并与离子反应区(5)中的质子进行反应，所述阳极(1)设置有燃料输入口、燃料输出口和电子输出端，所述阴极(2)设置有氧化性气体输入口、氧化性气体输出口和电子输入端，所述离子反应区(5)设置有出水口(51)。

2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述质子交换膜为聚四氟乙烯交换膜、全氟聚乙烯磺酸交换膜、磺化聚苯基喹啉交换膜、磺化氟化苯乙烯共聚物交换膜、聚苯并咪唑交换膜、聚醚醚酮交换膜、聚醚砜交换膜、聚砜交换膜或聚酰亚胺交换膜。

3.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述阴离子交换膜为氟化聚苯乙烯交换膜、聚酰亚胺交换膜、聚醚砜交换膜、聚醚酮交换膜、聚乙烯醇交换膜、聚环氧氯丙烷交换膜、聚壳糖交换膜或聚乙烯基咪唑交换膜。

4.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述阳极(1)设置有流体连通的阳极催化剂层(11)和燃料扩散区(12)，所述燃料输入口和燃料输出口设置于所述燃料扩散区(12)中，所述电子输出端设置于所述阳极催化剂层(11)中，所述阳极催化剂层(11)设置于所述燃料扩散区(12)和所述质子交换膜(3)之间。

5.根据权利要求4所述的燃料电池，其特征在于，所述阳极催化剂层(11)中的阳极催化剂包括阳极载体和负载在阳极载体上的阳极活性金属颗粒，所述阳极载体为碳颗粒或碳化聚丙烯腈，所述阳极活性金属颗粒为选自铂颗粒、钌颗粒和钯颗粒中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述阴极(2)设置有流体连通的阴极催化剂层(21)和氧化性气体扩散区(22)，所述氧化性气体输入口和氧化性气体输出口设置于所述氧化性气体扩散区(22)中，所述电子输入端设置于所述阴极催化剂层(21)中，所述阴极催化剂层(21)设置于所述氧化性气体扩散区(22)与所述阴离子交换膜(4)之间。

7.根据权利要求6所述的燃料电池，其特征在于，所述阴极催化剂层(21)中的阴极催化剂包括阴极载体和负载在阴极载体上的阴极活性金属颗粒，所述阴极载体为碳颗粒或碳化聚丙烯腈，所述阴极活性金属颗粒为选自铂颗粒、银颗粒、钯颗粒和镍颗粒中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述离子反应区(5)中填充有导电液体层。

9.根据权利要求8所述的燃料电池，其特征在于，所述导电液体层中的液体为水，含有或不含有电解质，所述电解质包括选自氯化钠、氯化钾、硫酸钾和硫酸钠中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池还包括燃料储存容器和氧化性气体储存容器，所述燃料储存容器与燃料输入口流体连通，所述氧化性气体储存容器与所述氧化性气体输入口流体连通。