[发明专利]膜电极组合件

权利要求书

1．一种电化学MEA，它包含：

离子导电膜，所述膜具有第一和第二主表面；

毗邻所述第一和第二主表面的催化剂；和

毗邻所述离子导电膜的多孔的导电的聚合物膜，所述膜包含聚合物基质以及45-98％(重量)的导电颗粒，所述颗粒包埋在所述聚合物基质内。

2．根据权利要求1所述的电化学MEA，其中所述聚合物膜的Gurley值小于50秒/50cc，所述聚合物基质包含选自聚乙烯、聚丙烯、聚偏1,1-二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚(四氟乙烯-共-全氟-(丙基乙烯基醚))的聚合物及其混合物。

3．根据权利要求1或2所述的电化学MEA，其中所述导电颗粒包含碳，其中所述多孔聚合物膜的电阻率低于20欧姆-厘米。

4．根据权利要求1、2或3所述的电化学MEA，其中所述催化剂材料置于所述离子导电膜和所述多孔性导电聚合物膜之间的界面处的纳米结构元件中。

5．一种电化学MEA，它包含：

离子导电膜，所述膜具有第一和第二主表面；

毗邻所述第一和第二主表面的催化剂；和

毗邻所述离子导电膜的多孔性导电聚合物膜，该膜包含导电颗粒和原纤化PTFE原纤的多孔基质。

6．根据权利要求5所述的电化学MEA，其中所述催化剂材料置于所述离子导电膜与所述多孔性导电聚合物膜之间的界面处。

7．根据权利要求5或6所述的电化学MEA，其中所述导电颗粒包含碳，所述多孔聚合物膜的Gurley值小于50秒/50cc，所述多孔聚合物膜的电阻率低于20欧姆-厘米。

8．一种制备导电聚合物膜的方法，该方法包括以下步骤：将多孔聚合物膜加热至离所述聚合物膜基质熔点20℃的温度范围内，加热足够长时间使所述膜的Gurley值降低至少25％，所述膜的电阻率降低至少25％，同时在冷却时基本上维持膜的物理性完整和机械性能，其中所述聚合物膜包含聚合物基质和45-98％(重量)的导电颗粒。

9．根据权利要求8所述的方法，其中所述聚合物基质包括选自聚乙烯、聚丙烯、聚偏1,1-二氟乙烯、聚(四氟乙烯-共-全氟-(丙基乙烯基醚))的聚合物及其混合物，所述导电颗粒选自碳和导电金属。

10．根据权利要求8所述的方法，其中所述温度比所述熔点高5至20℃，所述膜的所述Gurley值在加热后低于50秒/50cc。

11．一种制造电化学MEA的方法，该方法包括下列步骤：将电极背衬层置于离子导电聚合物膜两侧，所述电极背衬层各自包含如权利要求1所述的方法制得的透气的导电的多孔膜，其中每个所述离子导电膜和电极背衬层之间放置了催化剂层。

12．一种膜，该膜含有45％(重量)以上的导电颗粒，所述膜具有一个表面，该表面在与水接触时有大于90°的前进接触角和后退接触角，其中所述前进接触角比后退接触角大不超过50°。

13．根据权利要求12所述的膜，其中所述前进接触角宜比所述后退接触角大不超过30°。