[发明专利]用于燃料电池的载体、电极、膜电极组件和燃料电池系统

权利要求书

1.用于燃料电池的载体，其包括：

碳质材料；和

形成于所述碳质材料的表面上的金属氧化物包覆层，所述碳质材料的表面是与所述金属氧化物共价结合的，

其中用于形成金属氧化物包覆层的金属前体对所述碳质材料的混合重量比为20:80～80:20，和

其中所述金属氧化物的量为20wt％～80wt％，基于100wt％的全部载体。

2.权利要求1的载体，其中所述金属氧化物具有1.5nm～10nm的平均粒度。

3.权利要求1的载体，其中所述碳质材料由如下的至少一种构成：炭黑、石墨、超导电乙炔炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米线、碳纳米球、和活性炭。

4.权利要求1的载体，其中所述金属氧化物选自ZrO₂、SnO₂、WO₃、TiO₂、InO₂、SnO、或者其组合。

5.权利要求1的载体，其中所述金属氧化物为包括Zr、Sn、W、Ti、和In中的至少两种的复合金属氧化物。

6.用于燃料电池的电极，其包括设置在电极基底上的催化剂层，所述催化剂层包括：权利要求1～5中任一项的用于燃料电池的载体；和负载在所述载体上的活性金属。

7.权利要求6的电极，其中所述活性金属选自由铂、钌、锇、铂/锇合金、铂/钯合金、铂/M合金、和其组合组成的组，且其中M为选自由Ga、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Mo、W、Rh、Ru、和其组合组成的组的元素。

8.权利要求6的电极，其中所述催化剂层包括粘合剂树脂。

9.权利要求8的电极，其中所述粘合剂树脂包括质子传导聚合物树脂，所述质子传导聚合物树脂在其侧链具有选自由如下组成的组的阳离子交换基团：磺酸基团、羧酸基团、磷酸基团、膦酸基团、和其衍生物。

10.用于燃料电池的膜电极组件，其包括：

彼此面对的阳极和阴极，所述阴极和所述阳极的至少一个为权利要求6～9中任一项的电极；和

介于所述阴极和所述阳极之间的聚合物电解质膜。

11.燃料电池系统，包括：

至少一个发电元件，其包括权利要求10的膜电极组件和安置在所述膜电极组件的各侧的隔板；

燃料供应器；和

氧化剂供应器。