[发明专利]阴极、包括该阴极的膜电极和阴极制备方法

权利要求书

1.一种阴极，所述阴极包括导电基底层和在导电基底层上的第一催 化层，第一催化层通过电沉积由第一镍基合金催化剂形成，其特征在于： 所述阴极还包括在第一催化层上的第二催化层，第二催化层由第二镍基 合金催化剂和碱性聚合物电解质的混合物形成，所述碱性聚合物电解质 选自季铵化聚砜、季铵化聚醚砜、季磷化聚砜和季磷化聚醚砜中的一种。

2.根据权利要求1所述的阴极，其特征在于：所述第一镍基合金 催化剂和所述第二镍基合金催化剂各自包含镍以及选自钼、钴、铁中的 至少一种。

3.根据权利要求2所述的阴极，其特征在于：所述第一镍基合金 催化剂和所述第二镍基合金催化剂具有相同的化学组成。

4.根据权利要求2所述的阴极，其特征在于：所述第一镍基合金 催化剂和所述第二镍基合金催化剂具有不同的化学组成。

5.根据权利要求1所述的阴极，其特征在于：所述导电基底层包 括碳纸、碳布、不锈钢网、镍网和钛网。

6.一种膜电极，所述膜电极包括阳极、根据权利要求1所述的阴极 和在所述阴极和所述阳极之间的碱性聚合物电解质膜。

7.一种阴极制备方法，所述方法包括以下步骤：

a.采用第一镍基合金催化剂前驱体的水溶液在导电基底层上进行 电沉积，以形成第一催化层；

b.将还原剂水溶液加入到第二镍基合金催化剂前驱体的水溶液中， 以制备第二镍基合金催化剂；

c.将第二镍基合金催化剂和碱性聚合物电解质在溶剂中混合，以制 备第二镍基合金催化剂浆料，所述碱性聚合物电解质选自季铵化聚砜、 季铵化聚醚砜、季磷化聚砜和季磷化聚醚砜中的一种；和

d.使用第二镍基合金催化剂浆料在所述第一催化层上形成第二催 化层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：第一镍基合金催化 剂前驱体的水溶液和第二镍基合金催化剂前驱体的水溶液各自包含二 价镍盐、选自二价钴盐、二价铁盐、三价铁盐和钼酸盐中的至少一种以 及络合剂。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述络合剂包括酒 石酸钾钠和柠檬酸钠中的一种或两种。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述第一镍基合金 催化剂前驱体的水溶液和所述第二镍基合金催化剂前驱体的水溶液具 有相同的化学组成。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述第一镍基合金 催化剂前驱体的水溶液和所述第二镍基合金催化剂前驱体的水溶液具 有不同的化学组成。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述还原剂水溶液 为硼氢化钠水溶液、次磷酸二氢钠水溶液或硫代硫酸钠水溶液。

13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述导电基底层包 括碳纸、碳布、不锈钢网、镍网和钛网。