[发明专利]催化剂体系、电极以及燃料电池或电解器

权利要求书

1.一种催化剂体系(9)，其包括

导电金属氧化物载体，所述导电金属氧化物载体具有至少10S/cm的电导率λ₁，所述金属氧化物载体具有选自由非贵金属组成的组的至少两种第一金属元素并且具有包括粒径至少为30nm的氧化物晶粒的结构，

导电金属氧化物催化剂材料，所述导电金属氧化物催化剂材料具有至少10S/cm的电导率λ₂，所述催化剂材料具有来自由非贵金属组成的组的至少一种第二金属元素，所述金属氧化物载体中的所述第一金属元素和所述催化剂材料中的所述至少一种第二金属元素各自呈固体定比化合物或均质固溶体存在，

所述金属氧化物载体具有第一晶格结构，所述第一晶格结构包括第一氧晶格格位和第一金属晶格格位，所述第一氧晶格格位上的所述金属氧化物载体掺有氟和/或来自包含氮、碳、硼的组的至少一种元素，并且任选地另外掺有氢，

所述催化剂材料具有第二晶格结构，所述第二晶格结构包括第二氧晶格格位和第二金属晶格格位，其中所述第二氧晶格格位上的所述催化剂材料掺有氟和来自包含氮、碳、硼的组的至少一种元素，并且任选地另外掺有氢，

所述金属氧化物载体和所述催化剂材料的组成不同，所述金属氧化物载体和所述催化剂材料的称为pzzp值(pzzp＝零zeta电位点)的近表面pH值不同，并且所述催化剂材料和所述金属氧化物载体至少形成两相的分散复合氧化物。

2.根据权利要求1所述的催化剂体系(9)，其中所述金属氧化物载体和所述催化剂材料的表面能不同，其中所述至少两相的分散复合氧化物的第一相具有比所述至少另一个相的另一个表面疏水性更大的表面。

3.根据权利要求2所述的催化剂体系(9)，其中所述第一相的疏水性更大的表面的表面能为30Nm/mm²，特别是在22至28Nm/mm²的范围内。

4.根据权利要求2或3所述的催化剂体系(9)，其中所述至少另一个相的另一个表面的表面能大于35Nm/mm²。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的催化剂体系(9)，其中所述第一金属元素由来自由锡、钽、铌、钛、铪和锆组成的组的至少两种金属形成。

6.根据权利要求5所述的催化剂体系(9)，其中所述第一金属元素由锡并且此外由来自由钽、铌、钛、铪和锆组成的组的至少一种金属形成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系(9)，其中所述至少一种第二金属元素由来自包含钽、铌、铪、锆、铁、钨和钼的组的至少一种金属形成。

8.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系(9)，其中所述催化剂材料具有结构，所述结构包括粒径在1nm至50nm的范围内的氧化物晶粒。

9.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系(9)，其中所述金属氧化物载体在所述第一金属晶格格位上掺有来自包含铱和钌的组的至少一种元素。

10.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系(9)，其中所述催化剂材料的所述pzzp值低于所述金属氧化物载体的所述pzzp值。

11.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂体系(9)，其中以至多0.1mg/cm²的量将铂施用于所述催化剂体系的表面。

12.一种电极(1)，其包括权利要求1至11中任一项所述的催化剂体系(9)。

13.根据权利要求12所述的电极(1)，其中以至多0.2mg/cm²的量将铂施用于所述电极(1)的自由表面。