[发明专利]一种阳极催化剂浆料、阳极催化剂层、膜电极及燃料电池

权利要求书

1.一种阳极催化剂浆料，用于制备燃料电池的阳极催化剂层，其特征在于，所述阳极催化剂浆料包括：

催化剂浆料本体，所述催化剂浆料本体中含有碳载贵金属催化剂；其中，碳载贵金属催化剂包括碳载体和负载于所述碳载体上的贵金属；

电解水催化剂，用于催化电解水反应；其中，所述电解水催化剂的质量是所述贵金属质量的20-100％。

2.根据权利要求1所述的阳极催化剂浆料，其特征在于，所述电解水催化剂选用RuO₂、IrO₂、RhO₂中的一种或者多种；和/或

所述电解水催化剂为纳米颗粒。

3.根据权利要求1所述的阳极催化剂浆料，其特征在于，

所述碳载体为导电炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维中的任一种；和/或

在所述碳载贵金属催化剂中，所述贵金属的质量百分含量为10-80％。

4.根据权利要求1所述的阳极催化剂浆料，其特征在于，

所述贵金属为Pt、Pd、Ru、Ir中的一种或几种；或

所述贵金属包括贵金属本体和掺杂金属；其中，所述贵金属本体包括Pt、Pd、Ru、Ir中的一种或几种；所述掺杂金属包括Fe、Co、Ni、Cr中的一种或几种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的阳极催化剂浆料，其特征在于，

所述催化剂浆料本体中还含有离子聚合物；其中，所述离子聚合物与所述碳载体的质量比为0.5-2.0；优选的，所述离子聚合物选用全氟磺酸树脂；和/或

所述催化剂浆料本体中还含有溶剂；其中，所述阳极催化剂浆料的固含量为1-30wt％；优选的，所述溶剂为醇溶剂。

6.权利要求1-5任一项所述的阳极催化剂浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述催化剂浆料本体的原料和电解水催化剂混合后，经分散处理，得到催化剂浆料；

优选的，将溶剂、离子聚合物或离子聚合物溶液、碳载贵金属催化剂、及电解水催化剂混合后，进行分散处理，得到阳极催化剂浆料；

优选的，所述分散处理选用超声处理、球磨处理、机械剪切处理的一种或几种。

7.一种阳极催化剂层，其特征在于，所述阳极催化剂层中含有碳载贵金属催化剂和电解水催化剂；其中，所述碳载贵金属催化剂包括碳载体和负载于所述碳载体上的贵金属；所述电解水催化剂用于催化电解水反应，且所述电解水催化剂的质量是所述贵金属质量的20-100％；

优选的，所述阳极催化剂层中还含有离子聚合物；进一步优选的，所述离子化合物与所述碳载体的质量比为0.5-2.0；进一步优选的，所述离子聚合物选用全氟磺酸树脂；

优选的，所述阳极催化剂层是将权利要求1-5任一项所述的阳极催化剂浆料涂设在质子交换膜上，干燥后得到。

8.一种膜电极，其特征在于，所述膜电极包括权利要求7所述的阳极催化剂层。

9.权利要求8所述的膜电极的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

将权利要求1-5任一项所述的阳极催化剂浆料涂设在质子交换膜的一侧上形成阳极催化剂层、将阴极催化剂浆料涂设在质子交换膜的另一侧上形成阴极催化剂层，得到CCM；

在所述CCM的两侧上设置气体扩散层，得到膜电极。

10.一种燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括膜电极；其中，

所述膜电极为权利要求8所述的膜电极；或所述膜电极是由权利要求9所述的膜电极的制备方法制备出的膜电极。