[发明专利]耗氧电极及其制造方法

权利要求书

1.耗氧电极，其包括集流器和带催化活性组分的气体扩散层，其中所述气体扩散层呈氟化聚合物的多孔膜的形式且作为催化活性组分向所述气体扩散层中引入了催化剂金属的平均直径为0.05-5μm、平均长度为10-700μm的细催化剂颗粒，其电连接到所述集流器。

2.权利要求1的耗氧电极，其中所述催化剂包括银作为所述催化活性组分。

3.权利要求1的耗氧电极，其中所述催化剂颗粒的平均直径为0.1-5μm且平均长度为10-700μm。

4.权利要求1的耗氧电极，其中所述集流器呈可透过的、导电的平面结构的形式。

5.权利要求4的耗氧电极，其中所述集流器呈柔性织物结构的形式。

6.权利要求1的耗氧电极，其中所述集流器的材料为镍或镀银镍。

7.权利要求1的耗氧电极，其中所述氟化聚合物膜的孔隙率为40%-90%。

8.权利要求1的耗氧电极，其中所述氟化聚合物膜的孔的平均直径为0.1-10μm。

9.权利要求1的耗氧电极，其中所述氟化聚合物膜的密度为0.3-1.8g/cm³。

10.权利要求1的耗氧电极，其中所述催化剂颗粒由银组成。

11.权利要求1的耗氧电极，其中所述催化剂颗粒已被电解沉积在所述集流器上和所述膜的孔中。

12.包括权利要求1的耗氧电极的碱性燃料电池或金属/空气电池组。

13.包括权利要求1的耗氧电极作为耗氧阴极的电解装置。

14.权利要求1的耗氧电极的制造方法，包括至少以下步骤：

A) 提供PTFE膜和呈可透过的、导电的平面结构形式的集流器，所述集流器延伸进步骤A)的所述膜中至该多孔膜厚度的直到二分之一和最多2/3的深度，并任选地通过压制使所述膜结合到所述集流器，

B) 用挥发性有机溶剂浸渍所述氟化聚合物膜，然后用水或金属盐水溶液，任选地在添加剂的存在下，至少部分地代替所述溶剂，

C) 任选地随后将所述集流器压入步骤A)的所述膜中至该多孔膜厚度的直到至少二分之一和最多2/3的深度，

D) 在金属盐水溶液的存在下，通过其中所述集流器充当阴极(3)的电解操作电解沉积所述催化剂颗粒，且在此过程中催化剂金属的所述催化剂颗粒生长到所述集流器上，

E) 用水和醇冲冼D)中形成的耗氧电极，然后干燥所述耗氧电极。

15.权利要求14的方法，其中所述集流器在电解沉积D)中与外部电源具有直接接触连接，或者通过其上放置所述集流器的石墨片(1)和施加在石墨片(1)上的石墨喷涂中间层(2)提供电流，且其中在电解沉积D)之后再次除去石墨片(1)和石墨喷涂中间层(2)。

16.由权利要求14的方法获得的耗氧电极。

17.权利要求1的耗氧电极，其中所述氟化聚合物多孔膜为多孔的聚四氟乙烯(PTFE)膜。

18.权利要求4的耗氧电极，其中所述可透过的、导电的平面结构为金属网、无纺布、泡沫、机织物、编织物或针织物、或膨胀金属。

19.权利要求5的耗氧电极，其中所述柔性织物结构由金属丝形成。

20.权利要求8的耗氧电极，其中所述氟化聚合物膜的孔的平均直径为0.2-2μm。