[发明专利]燃料电池或电解器

权利要求书

1.一种燃料电池(10)或电解器，其包括至少一个电极(1)和至少一个聚合物电解质膜(7)，所述电极(1)包括催化剂体系(9)，所述催化剂体系包括载体金属氧化物和催化剂材料，所述催化剂材料由化学通式为Me^z_n+2(P_nO_3n+1)_z的偏磷酸盐形式的导电金属磷酸盐形成，其中

Me＝金属，

z＝金属Me的化合价，并且

n在1至10的范围内。

2.根据权利要求1所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述金属磷酸盐具有至少10S/cm的电导率。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述载体金属氧化物包含来自以下项的组的至少一种金属：锡、钽、铌、钛、锆、铪、铝。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述金属磷酸盐包含来自以下项的组的至少一种金属：钽、铌、钛、锆、铪。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述催化剂体系还包括铂。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述载体金属氧化物和/或所述金属磷酸盐掺杂有铱和/或钌。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述金属磷酸盐是介孔的。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述载体金属氧化物具有晶粒大小在50nm范围内的氧化物晶粒。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述金属磷酸盐具有50nm范围内的晶粒大小。

10.根据权利要求1至9中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述载体金属氧化物具有包括第一氧晶格格位和第一金属晶格格位的第一晶格结构，其中所述第一氧晶格格位上的所述载体金属氧化物掺杂有来自以下项的组的至少一种元素：氟、氮、碳，并且任选地另外掺杂有氢。

11.根据权利要求10所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述载体金属氧化物在所述第一金属晶格格位上掺杂有来自以下项的组的至少一种元素：铱和钌。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述催化剂材料具有包括第二氧晶格格位和第二金属晶格格位的第二晶格结构，其中所述第二氧晶格格位上的所述催化剂材料掺杂有来自以下项的组的至少一种元素：氟、氮、碳、硼，并且任选地另外掺杂有氢。

13.根据权利要求12所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述催化剂材料在所述第二金属晶格格位上掺杂有来自以下项的组的至少一种元素：铱和钌。

14.根据权利要求1至13中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述催化剂材料是亲水的，并且所述载体金属氧化物是疏水的，或者其中所述催化剂材料是疏水的，并且所述载体金属氧化物是亲水的。

15.根据权利要求1至14中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中以至多0.1mg/cm²(基于投影的电极表面)的量将铂施加到所述电极(1)的表面。

16.根据前述权利要求中的一项所述的燃料电池(10)，其中所述燃料电池是氧-氢燃料电池。

17.根据权利要求1至16中的一项所述的燃料电池(10)或电解器，其中所述聚合物电解质膜(7)以及所述电极(1)中包含的离聚物由相同的材料形成。