[发明专利]用于燃料的薄膜催化材料

权利要求书

1.一种催化材料，其包含(i)载体材料，和(ii)薄膜催化剂涂层，该涂层具有外面和与该载体材料相邻的内面，该薄膜催化剂涂层的平均厚度≤8nm，和其中至少40％的载体材料表面积被该薄膜催化剂涂层覆盖；和其中该薄膜催化剂涂层包含第一金属和一种或多种第二金属，和其中该薄膜催化剂涂层中该第一金属的原子百分比在该薄膜催化剂涂层的整个厚度中是不均匀的。

2.一种催化材料，其包含(i)载体材料，和(ii)薄膜催化剂涂层，该涂层具有外面和与该载体材料相邻的内面，该薄膜催化剂涂层的表面积是至少25m²/g，和其中至少40％的载体材料表面积被该薄膜催化剂涂层覆盖；和其中该薄膜催化剂涂层包含第一金属和一种或多种第二金属，和其中该薄膜催化剂涂层中该第一金属的原子百分比在该薄膜催化剂涂层的整个厚度中是不均匀的。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的催化材料，其中该第一金属选自铂族金属。

4.根据权利要求3所述的催化材料，其中该第一金属是铂或铱。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的催化材料，其中该一种或多种第二金属不同于该第一金属，并且选自过渡金属、稀土金属、碱金属、碱土金属、IVA族金属和VA族金属；或者其氧化物。

6.根据权利要求5所述的催化材料，其中该一种或多种第二金属选自铬、钴、镍、锌、钇、铌、锡、钽、钪、钯、铱、镧、铜、钛、银、金、铑、铂、钨、锇、钒、钌、铁、铈、钆、钠、钾、钙、锶、铅和铋。

7.根据前述权利要求中任一项所述的催化材料，其中该第一金属与该一种或多种第二金属形成合金。

8.根据前述权利要求中任一项所述的催化材料，其中该薄膜催化剂涂层的外面处该第一金属的原子百分比是50-100原子％。

9.根据前述权利要求中任一项所述的催化材料，其中该薄膜催化剂涂层的外面处该第一金属的原子百分比大于该薄膜催化剂涂层的内面处该第一金属的原子百分比。

10.根据前述权利要求中任一项所述的催化材料，其中该载体材料是纤维。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的催化材料，其中该载体材料是微粒。

12.根据前述权利要求中任一项所述的催化材料，其中在该载体材料与该薄膜催化剂涂层之间存在夹层。

13.根据权利要求12所述的催化材料，其中该夹层选自金属、金属氮化物、混合金属氮化物、金属氧化物、碳或硼掺杂的金刚石。

14.根据前述权利要求中任一项所述的催化材料，其中该催化材料进一步包含另外的催化剂组分，该另外的催化剂组分包括第三和任选的一种或多种第四金属。

15.一种催化剂层，其包含多个根据权利要求1-14任一项所述的催化材料。

16.一种电极，其包含气体扩散层和根据权利要求15所述的催化剂层。

17.一种催化的膜，其包含质子传导膜和根据权利要求15所述的催化剂层。

18.一种催化的转移基底，其包含转移基底和根据权利要求15所述的催化剂层。

19.一种膜电极组件，其包含根据权利要求15所述的催化剂层，根据权利要求16所述的电极或者根据权利要求17所述的催化的膜。

20.一种燃料电池，其包含根据权利要求1-14任一项所述的催化材料，根据权利要求15所述的催化剂层，根据权利要求16所述的电极或者根据权利要求17所述的催化的膜。