[发明专利]膜-电极组件的包括电子绝缘层的电解质膜及其制备方法

权利要求书

1.一种膜-电极组件的电解质膜，其包括：

离子交换层；以及

设置在离子交换层上的电子绝缘层，

其中，所述电子绝缘层包括：

一种或更多种催化剂复合物，其每一种包括催化剂颗粒和涂覆在催化剂颗粒的整个或部分表面上的第一离聚物；以及第二离聚物，其包括分散有催化剂复合物的聚合物基质。

2.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述离子交换层包括多孔增强层、设置在增强层第一表面上的第一离子交换层，以及设置在增强层第二表面上的第二离子交换层。

3.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述离子交换层包括离子交换材料。

4.根据权利要求3所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述离子交换材料与第二离聚物相同。

5.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述催化剂颗粒包括金属催化剂和碳载体，其中所述金属催化剂负载在碳载体上。

6.根据权利要求5所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，金属催化剂包括铂。

7.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述第一离聚物与所述第二离聚物相同，或者相比于第二离聚物，第一离聚物包括具有更短侧链基团的聚合物材料。

8.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，所述第一离聚物和所述第二离聚物中的至少一者包括全氟磺酸。

9.根据权利要求1所述的膜-电极组件的电解质膜，其中，以电子绝缘层的总重量计，所述电子绝缘层包括0.5重量％至5重量％量的催化剂颗粒。

10.一种膜-电极组件，其包括：

根据权利要求1所述的电解质膜；以及

设置在所述电解质膜的两个表面上的一对电极。

11.一种制备膜-电极组件的电解质膜的方法，其包括：

通过将催化剂颗粒分散到第一离聚物溶液中来制备第一掺和物；

干燥所述第一掺和物以获得一种或更多种催化剂复合物；

通过将一种或更多种催化剂复合物分散到第二离聚物溶液中来制备第二掺和物；以及

将所述第二掺和物施加到离子交换层上，并干燥经施加的第二掺和物以形成电子绝缘层。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括热处理所述电子绝缘层。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，在25℃～160℃的温度下干燥所述第一掺和物。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，在25℃～100℃的温度下干燥所述第二掺和物以形成电子绝缘层。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电子绝缘层在160℃～200℃的温度下进行热处理。

16.一种燃料电池，其包括根据权利要求10所述的膜-电极组件。