[发明专利]具有电压反转容限的燃料电池纳米催化剂

说明书

与相关申请的交叉参考

本申请要求2008年8月25日提交的美国临时专利申请No.61/091643的权益。

依据DOE颁布的Cooperative Agreement DE-FG36-07GO17007，在政府资助下创造本发明。政府拥有本发明的某些权利。

技术领域

本发明涉及可用作燃料电池催化剂、特别是可用作燃料电池阳极催化剂的含有铱的纳米结构化的薄膜(NSTF)催化剂。

背景技术

美国专利No.5,879,827公开了包含载有针状纳米级催化剂粒子的针状微结构化载体晶须的纳米结构化元件。所述催化剂粒子可包含不同催化剂材料的交替层，所述不同催化剂材料可在组成、合金度或结晶度方面不同。

美国专利No.6,482,763公开了包含交替的含铂层和含有第二种金属的低价氧化物的层的燃料电池电极催化剂，所述第二种金属的低价氧化物显示出较早的CO起始氧化。

美国专利No.5,338,430、No.5,879,828、No.6,040,077和No.6,319,293也涉及纳米结构化的薄膜催化剂。

美国专利No.4,812,352、No.5,039,561、No.5,176,786和No.5,336,558涉及微结构。

2008年9月2日以美国专利No.7,419,741公布的美国专利申请No.10/674,594公开了包含通过在微结构载体上沉积铂和第二层的交替层而形成的纳米结构的燃料电池阴极催化剂，其可形成三元催化剂。

美国专利申请No.11/248,561公开了包含载有纳米级催化剂粒子的微结构化载体晶须的燃料电池阴极催化剂，所述纳米级催化剂粒子以指定体积比和Mn含量包含铂和锰和至少一种其它金属，其中其它金属通常为Ni或Co。

美国专利申请No.10/945,178和No.10/944,998公开了包含键合的阴离子官能团和Mn或Ru阳离子或包含锰氧化物的燃料电池膜电极组件和燃料电池聚合物电解质膜，其表现出提高的耐久性。

某些研究人员报道了含铱催化剂用于氧析出(oxygen evolution)的用途。下列参考文献可能与此类技术相关：“Performance of a PEMwater electrolysis cell using Ir_xRu_yTa_zO₂ electrocatalysts for the oxygenevolution electrode”，International Journal of Hydrogen Energy，第32卷，第13期，2007年9月，第2320-2324页。“Electrochemicalcharacterization of Ir_xSn_1-xO₂powders as oxygen evolution electrocatalysts”，Electrochimica Acta，第51卷，第15期，2006年4月，第3161-3167页。