[发明专利]一种功能组分协同梯度化分布的燃料电池膜电极结构

权利要求书

1.一种功能组分协同梯度化分布的燃料电池膜电极结构，其特征在于，包括垂直分布的质子交换膜(4)；

质子交换膜(4)的左侧，由近及远依次设置有阳极催化层(3)、阳极气体扩散层(2)和阳极极板(1)；

质子交换膜的右侧，由近及远依次设置有阴极催化层(5)、阴极气体扩散层(6)和阴极极板(7)；

质子交换膜(4)、阳极催化层(3)、阳极气体扩散层(2)和阳极极板(1)、阴极催化层(5)、阴极气体扩散层(6)和阴极极板(7)中心点位于同一直线上，并且相互水平对齐；

阳极催化层(3)和阴极催化层(5)，两者为左右对称分布，并且形状大小相同；

阳极气体扩散层(2)和阴极气体扩散层(6)，两者为左右对称分布，并且形状大小相同；

对于阴极催化层(5)和阳极催化层(3)，均包含作为催化剂的铂Pt和离聚物全氟磺酸；

对于阴极催化层(5)，其整体形状为长方体其上的铂Pt和离聚物全氟磺酸的含量，按照预设的阴极催化层梯度化分布规律，在其纵向和展向这两个方向上分布；

对于阳极催化层(3)其整体形状为长方体，其上的铂Pt和离聚物全氟磺酸的含量，按照预设的阳极催化层梯度化分布规律，在其纵向和展向这两个方向上分布，并且其上的铂Pt和离聚物全氟磺酸的含量与阴极催化层(5)中具有的铂Pt和离聚物全氟磺酸的含量，呈左右对称分布；

对于阳极气体扩散层(2)和阴极气体扩散层(6)，均包含作为疏水剂的PTFE；

对于阳极气体扩散层(2)，其整体形状为长方体，其上的PTFE的含量，按照预设的阳极气体扩散层梯度化分布规律，在其纵向和展向这两个方向上分布；

对于阴极气体扩散层(6)，其整体形状为长方体，其上的PTFE的含量，按照预设的阴极气体扩散层梯度化分布规律，在其纵向和展向这两个方向上分布，并且其上的PTFE的含量与阳极扩散层(2)中PTFE的含量呈左右对称分布。

2.如权利要求1所述的功能组分协同梯度化分布的燃料电池膜电极结构，其特征在于，对于阴极催化层(5)，其上的铂Pt和离聚物全氟磺酸的含量，按照预设的阴极催化层梯度化分布规律，在其纵向和展向这两个方向上分布，具体如下：

阴极催化层(5)，包括从前往后依次分布的第一横排阴极催化层组块、第二横排阴极催化层组块和第三横排阴极催化层组块；

第一横排阴极催化层组块，包括从左到右依次分布的第4阴极催化层组块、第2阴极催化层组块和第1阴极催化层组块；

第二横排阴极催化层组块，包括从左到右依次分布的第7阴极催化层组块、第5阴极催化层组块和第3阴极催化层组块；

第三横排阴极催化层组块，包括从左到右依次分布的第9阴极催化层组块、第8阴极催化层组块和第6阴极催化层组块；

第1阴极催化层组块～第9阴极催化层组块的形状，均为垂直分布的长方体；

对于阴极催化层(5)，第1阴极催化层组块～第9阴极催化层组块中的铂Pt的单位面积质量，依次为0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5和0.55，单位为mg/cm²；

对于阴极催化层(5)，第1阴极催化层组块～第9阴极催化层组块中的离聚物全氟磺酸的含量，依次为21、27、23、33、29、25、35、31和37，单位为％。