[发明专利]电解水膜电极及其制备方法、制氢装置

权利要求书

1.一种电解水膜电极，其特征在于，包括依次层叠设置的阴极催化剂层、质子交换膜、消氢催化剂层和阳极催化剂层；

其中，所述消氢催化剂层中的催化剂为炭载铂催化剂、炭载钯催化剂和炭载铂钯合金催化剂中的至少一种；

所述阳极催化剂层中的催化剂为Ir单质、Ru单质、其合金及其氧化物中的至少一种；

所述阴极催化剂层中的催化剂为含有贵金属元素和过渡金属元素中至少一种元素的物质，所述阴极催化剂层中含有贵金属元素的催化剂为炭载铂催化剂。

2.根据权利要求1所述的电解水膜电极，其特征在于，所述过渡金属元素为Fe、Co、Ni、Cu、Mo、W元素中至少一种元素；

或/和，所述含有过渡金属元素的物质为Fe单质、Co单质、Ni单质、Cu单质、Mo单质、W单质及其合金、硫化物、硒化物、碳化物、氮化物、磷化物中的至少一种。

3.根据权利要求1-2任一项所述的电解水膜电极，其特征在于，所述质子交换膜选自全氟磺酸聚合物型质子交换膜、改性质子交换膜、增强型质子交换膜中的一种；

或/和，所述阴极催化剂层、所述质子交换膜、所述消氢催化剂层和所述阳极催化剂层的厚度比为(10-100):(30-200):(5-20):(10-100)，且所述电解水膜电极的厚度为50-500μm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的电解水膜电极的制备方法，其特征在于，包括：

在所述质子交换膜的第一表面形成所述阴极催化剂层；

在所述质子交换膜的第二表面形成所述消氢催化剂层；

在所述消氢催化剂层的表面形成所述阳极催化剂层。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述质子交换膜的第一表面喷涂或转印阴极催化剂浆料形成所述阴极催化剂层；在所述质子交换膜的第二表面喷涂或转印消氢催化剂浆料形成所述消氢催化剂层；在所述消氢催化剂层的表面喷涂或转印阳极催化剂浆料形成所述阳极催化剂层。

6.一种制氢装置，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的电解水膜电极。