一种新型有序化膜电极及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种新型有序化膜电极及其制备和应用，所述膜电极由复合电解质膜和催化层组成，所述复合电解质膜为Pd金属或Pd-Cu合金或Pd-Ag合金或Pd-Ni合金或Pd-Ag-Ni合金修饰的质子交换膜，所述催化层为有序化催化层，其由于复合电解质膜金属层表面有序化阵列排布的导电聚合物纳米线及附着于导电聚合物纳米线表面Nafion自组装的Pt-PDDA催化剂组成。本发明所述有序化膜电极具有贵金属Pt载量低、利用率高等优点、可有效降低燃料电池催化剂成本；同时，本发明所述膜电极可有效降低液体燃料渗透的同时增强燃料在催化层中的传质，从而提高燃料的利用率。

主权项

一种有序化膜电极，其特征在于：包括复合电解质膜和基于复合电解质膜的有序化催化层；复合电解质膜由全氟磺酸类质子交换膜或碳氢类质子交换膜，和与其一侧或两侧紧密贴合的由Pd金属或Pd‑Cu合金或Pd‑Ag合金或Pd‑Ni合金或Pd‑Ag‑Ni合金构成的完整、光滑的金属层组成；有序化催化层为微观上阵列排布的聚噻吩或聚噻吩衍生物或聚吡咯或聚吡咯衍生物或聚苯胺或聚苯胺衍生物中一种的纳米线、附着于纳米线上的Nafion及与Nafion相连的Pt‑PDDA纳米粒子；有序化催化层附着于金属层表面，且微观上具有垂直于膜表面方向上的取向有序的纳米线阵列结构。