[发明专利]梯度界面复合材料及其方法

权利要求书

1、一种装置，包括：

一个带有表面的电极；和

置于该表面上的一种磁性复合材料，所述的磁性复合材料含有15wt％～99.99wt％的一种离子交换聚合物和0.01wt％～85wt％的磁性微珠，其中，所述的磁性复合材料防止所述电极的所述表面钝化。

2、如权利要求1中的装置，其中，所述磁性复合材料进一步含有一种与一种催化剂结合的电子导体。

3、如权利要求2中的装置，其中，与一种催化剂结合的所述电子导体含有与铂结合的碳颗粒，且所述的离子交换聚合物含有Nafion。

4、一种燃料电池，包括：

至少一个电极，且该电极具有表面与所述的至少一个电极接触的一种磁性复合材料，所述的磁性复合材料含有0.01wt％～85wt％的磁性微珠、15wt％～99.99wt％的离子交换聚合物和最高达80wt％的与一种催化剂结合的碳颗粒，其中，所述的磁性复合材料防止所述的电极钝化。

5、如权利要求4中的燃料电池，进一步含有一种用于所述燃料电池的燃料源，其中，所述的至少一个电极含有一种阳极，和表面与所述阳极接触的所述磁性复合材料能够使所述的燃料在所述阳极表面直接重整并且所述的阳极表面阻止钝化。

6、一种制造表面有磁性复合材料涂层的电极方法，其中电极阻止钝化，包括如下步骤：

提供一个未涂敷电极；

将一种浇铸混合物浇铸在该电极的表面，所述的浇铸混合物含有15～99.99％的离子交换聚合物、磁性微珠和一种溶剂；以及

使溶剂从该电极的表面蒸发，得到一种表面有磁性复合材料涂层的电极；所述的表面涂层厚度在0.5～100μm的范围内，其中，电极阻止钝化。

7、如权利要求6中的方法，其中，所述的提供一个未涂敷电极的步骤包括：提供一种燃料电池的一个未涂敷的阳极，所述的燃料电池氧化一种燃料；并且，其中所述的使溶剂从电极表面蒸发的步骤包括：使溶剂从该阳极的表面蒸发并得到一种表面有磁性复合材料涂层的阳极，其中，该阳极阻止钝化并能使燃料直接重整。

8、一种用于涂敷电极的一个表面以防止电极钝化的磁性复合材料，包括：在约0.01wt％和85wt％之间的磁性微珠，和从约15wt％到约99.99wt％的离子交换聚合物。

9、如权利要求8中的复合材料，进一步含有一种催化剂。

10、如权利要求8中的复合材料，进一步包括含铂颗粒。

11、一种使燃料在燃料电池的磁改性电极的表面直接重整的方法，包括如下步骤：

提供燃料电池，其中，燃料电池至少有一个磁改性电极，该磁改性电极有一种磁性复合材料的表面涂层，该磁性复合材料含有磁性颗粒、一种离子交换聚合物和催化剂；以及

给磁性改性电极输送燃料，其中，该燃料在该电极上被直接重整，并且该磁性复合材料的表面涂层防止电极的钝化。

12、如权利要求11中的方法，其中，所述输送步骤包括向该磁改性电极输送一种液体燃料、一种气体燃料和一种混合燃料中的一种。

13、一种用于燃料直接重整的电池燃料，包括：至少一个磁改性电极，所述的至少一个磁改性电极具有在其上的一种磁性复合材料；以及，用于给该至少一个磁改性电极输送燃料的输送装置，其中，该燃料在该至少一个磁改性电极上被直接重整，并且，该磁性复合材料防止该至少一个磁改性电极的钝化。

14、如权利要求13中的燃料电池，其中，该至少一个磁改性电极包括一个阳极，所述的阳极有一个表面，所述的表面有置于其上的一层膜，所述的膜含有一种磁性复合材料，所述的磁性复合材料含有磁性微珠、一种离子交换聚合物和一种催化剂。

15、如权利要求14中的燃料电池，其中，所述的磁性复合材料含有与一种催化剂结合的碳颗粒，所述的磁性微珠含有氧化铁(III)或磁铁矿，且所述的离子交换聚合物含有Nafion。

16、一种装置，包括：

一个带有表面的电极；以及

置于所述的表面上的一种磁性复合材料，所述的磁性复合材料含有与一种催化剂结合的碳颗粒。