催化剂层、其制备方法、使用所述催化剂层的膜电极组件和固体聚合物燃料电池

摘要

本发明公开了构成在用于固体聚合物燃料电池的膜电极组件中的两个气体扩散电极中的至少一个的催化剂层，所述组件由聚合物电解质膜和两个气体扩散电极组成，所述气体扩散电极结合至聚合物电解质膜，同时将所述膜布置在所述电极之间。在该催化剂层中，离子传导性粘合剂主要由粒径为1μm以下的嵌段共聚物组成，所述共聚物包括具有离子传导性基团的聚合物嵌段(A)和不具有离子传导性基团的聚合物嵌段(B)，这些嵌段彼此相分离。聚合物嵌段(A)形成连续相，并且嵌段共聚物与催化剂粒子之间的接触部分由具有离子传导性基团的聚合物嵌段(A)组成。本发明还公开了膜电极组件和固体聚合物燃料电池。

主权项

1.在一种包括聚合物电解质膜和被结合到膜上从而将膜夹在中间的两个气体扩散电极、用于聚合物电解质燃料电池的膜电极组件中，每个气体扩散电极均由催化剂层和气体扩散层构成并且每个催化剂层均主要由催化剂粒子和离子传导性粘合剂构成，可用作至少一个所述催化剂层的催化剂层的特征在于，所述离子传导性粘合剂主要包括粒径为1μm以下的嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包括具有离子传导性基团的聚合物嵌段(A)和不具有离子传导性基团的聚合物嵌段(B)，这两种聚合物嵌段彼此相分离，聚合物嵌段(A)形成连续相，并且嵌段共聚物与催化剂粒子的接触部分由具有离子传导性基团的聚合物嵌段(A)组成。