[发明专利]作为膜添加剂用于改善燃料电池耐久性的纳米纤维负载型催化剂

权利要求书

1.燃料电池膜，包括：

至少一个包括基本上不含纳米纤维负载型催化剂的离聚物的非加强层；和

至少一个包括离聚物和纳米纤维负载型催化剂的加强层。

2.权利要求1的加强膜，其中纳米纤维负载型催化剂包括沉积在纳米纤维材料上的催化剂。

3.权利要求2的加强膜，其中纳米纤维材料包括聚合物、碳、金属、氧化陶瓷或复合材料。

4.燃料电池，包括：

阳极流路，配置成从燃料源传送第一反应物；

阴极流路，配置成从氧源传送第二反应物；

位于所述阳极流路与所述阴极流路之间的膜，所述膜包括：

     至少一个包括基本上不含纳米纤维负载型催化剂的质子传导离聚物的非加强层；和

     至少一个包括质子传导离聚物和纳米纤维负载型催化剂的加强层；

阳极扩散层，其与所述膜的阳极侧呈电连通，使得由阳极扩散层和质子传导膜至少之一中的第一反应物的催化反应释放的电子可以流过该阳极扩散层；

阴极扩散层，其与所述膜的阴极侧呈电连通，使得至少一部分所释放的电子可以与离子化形式的第一和第二反应物结合以形成基本上惰性的副产物。

5.制造用于燃料电池的加强膜的方法，所述方法包括：

沉积第一层；

在第一层上沉积至少一个第二层；和

固化该第一和第二层，其中第一和第二层中的一个选自包括基本上不含纳米纤维加强物的质子传导离聚物的非加强层，而第一和第二层中的另一个选自包括质子传导离聚物和纳米纤维负载型催化剂的加强层。

6.权利要求5的方法，其中所述沉积第一层包括将第一层沉积在支撑膜上。

7.权利要求6的方法，其中在由离聚物和溶剂的混合物制备非加强层之后接着沉积非加强层。

8.权利要求6的方法，其中在由纳米纤维负载型催化剂和离聚物在溶剂中的混合物制备加强层之后接着沉积加强层。

9.权利要求8的方法，进一步包括将纳米纤维材料和催化剂前体混入溶剂中以形成纳米纤维负载型催化剂。

10.权利要求5的方法，其中在沉积下一层之前干燥每一个沉积层。