[发明专利]能够防止催化剂中毒的用于燃料电池的电解质膜及其制备方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池的电解质膜，包括

离子传输层，其包括具有质子传导性的离聚物；以及

催化复合物，其分散在所述离子传输层中，

其中，所述催化复合物包括：

催化颗粒，其包括具有分解过氧化氢的活性的催化金属组分；以及

保护层，其形成在所述催化颗粒的至少一部分表面上以防止离聚物与催化金属组分接触。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述离聚物具有质子传导性官能团。

3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述催化颗粒包括没有载体的催化金属组分。

4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述催化颗粒包括负载在载体上的催化金属组分。

5.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述催化金属组分包括选自铂、金、钯、银、锇、铱和钌的一种或更多种。

6.根据权利要求4所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述载体包括选自如下的一种或更多种：碳；二氧化硅；沸石；选自第4B、5B、6B、7B和8B族的过渡金属；以及所述过渡金属的氧化物或碳化物。

7.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述保护层包括在侧链中不具有质子传导性官能团并且在主链中不具有离子基团的聚合物。

8.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述保护层与离聚物不相容。

9.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述保护层包括具有10barrer或更大的气体渗透性的聚合物。

10.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述保护层包括具有0.20或更大的自由体积的聚合物，所述聚合物包括选自聚炔烃聚合物、降冰片烯聚合物、氟代烃聚合物、固有微孔聚合物和它们的取代物或衍生物中的一种或更多种。

11.根据权利要求10所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述聚炔烃聚合物包括选自聚(1-(三甲基甲硅烷基)-1-丙炔，聚(4-甲基-2-戊炔)，聚(叔丁基乙炔)和聚(1-苯基-1-丙炔)的一种或更多种，

所述降冰片烯聚合物包括聚(三甲基甲硅烷基降冰片烯)，

所述氟代烃聚合物包括聚[4,5-二氟-2,2-双(三氟甲基)-1,3-二恶唑-共-四氟乙烯]。

12.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述电解质膜包括0.01mg/cm²至0.90mg/cm²的量的催化复合物。

13.根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜，其中，所述电解质膜进一步包括增强层，

其中，所述离子传输层形成在所述增强层的至少一个表面上。

14.一种根据权利要求1所述的用于燃料电池的电解质膜的制造方法，所述方法包括：

制备包括催化颗粒的催化复合物，所述催化颗粒包括具有分解过氧化氢的活性的催化金属组分以及保护层，所述保护层形成在所述催化颗粒的至少一部分表面上；

制备包括催化复合物和离聚物的分散体混合物；

通过施加分散体混合物形成离子传输层。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过在80℃至200℃的温度下干燥包括催化颗粒与构成保护层的聚合物的混合物来制备催化复合物。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，通过将分散体混合物施加在增强层的至少一个表面上而形成离子传输层。