[发明专利]用于气体扩散电极的结构

权利要求书

1.一种气体扩散电极，包括：

a)至少一种气体扩散介质，

b)包括至少一种负载催化剂的在所述气体扩散介质之上的至少 一个催化剂层，和

c)在以上b)下提及的负载催化剂层之上的至少一个非负载催化剂 层，所述的非负载催化剂层比b)中的催化剂层具有更高的总的催化剂 负载量。

2.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中所述的气体扩散介质 是电子传导性的。

3.如权利要求1或2所述的气体扩散电极，其中所述的气体扩散 介质包含碳纤维纸、石墨化的碳纤维纸、碳纤维织物、石墨化的碳纤 维织物和/或通过加入炭黑已经能够导电的片材。

4.如权利要求1所述的气体扩散电极，具有两到三种气体扩散介 质。

5.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中所述的负载或非负载 催化剂包含铂、钯、铑、铱、锇和/或钌或，铂、钯、铑、铱、锇和/或 钌与非贵金属特别是Fe、Cr、Zr、Ni、Co、Mn、V和/或Ti的合金。

6.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中所述的催化剂层的总 厚度为约1-1000μm。

7.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中催化剂层总的贵金属 含量大约为0.1-10.0mg/cm²。

8.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中所述的电极包括至少 一个在所述气体扩散介质之上的朝向膜的催化剂层，所述催化剂层包 括至少一种含碳的催化剂作为载体，所述含碳催化剂特别是炭黑、石 墨或石墨化炭黑。

9.如在权利要求5或8中所述的气体扩散电极，其中所述负载催 化剂层的金属含量为约10％-90wt％。

10.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中所述气体扩散介质 包括至少两个在所述的气体扩散介质之上的朝向膜的催化剂层，每一 个层包括至少一种具有不同金属含量的负载催化剂。

11.如权利要求10所述的气体扩散电极，其中在所述的气体扩散 介质之上的第一负载催化剂层比朝向膜的第二负载催化剂层具有更低 的金属含量。

12.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中该负载催化剂包括 Pt、Pd、Ir、Rh、Os和/或Ru金属作为催化剂。

13.如权利要求10所述的气体扩散电极，其中该负载催化剂进一 步包括金和/或银。

14.如权利要求10所述的气体扩散电极，其中该负载催化剂是包 括(i)Pt、Pd、Ir、Rh、Os或Ru和(ii)Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Zr、Ti、 Ga或V的合金。

15.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中该非负载催化剂包 括黑色贵金属催化剂。

16.如权利要求15所述的气体扩散电极，其中所述黑色贵金属催 化剂是铂、钯、铱、铑、锇和/或钌。

17.如权利要求15所述的气体扩散电极，其中所述黑色贵金属催 化剂是包括(i)Pt，、Pd、Ir、Rh、Os或Ru和(ii)Fe、Co、Ni、Cr、 Mn、Zr、Ti、Ga或V的合金。

18.如权利要求15所述的气体扩散电极，其中所述黑色贵金属催 化剂是铂或PtRu金属催化剂。

19.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中在气体扩散介质之 上的催化剂层包括至少一种具有最高达80wt％的在碳载体上铂的负载 催化剂。

20.如权利要求1所述的气体扩散电极，其中在气体扩散介质之 上的负载催化剂层的金属含量为约10％-95wt％的铂，优选约20-90wt％ 的铂，特别优选约60-80wt％的铂。

21.如权利要求19或20所述的气体扩散电极，其中在所述负载 催化剂层之上的非负载催化剂层是铂黑或PtRu黑。