[发明专利]膜电极接合体和具有膜电极接合体的燃料电池

权利要求书

1.一种膜电极接合体，其特征在于，含有阳极、阴极和固体高分子电解质膜，且具有所述固体高分子电解质膜夹在所述阳极和所述阴极之间的结构，

所述阴极具有阴极催化剂层和阴极扩散层，所述阴极扩散层配置在该阴极催化剂层的与所述固体高分子电解质膜相反侧的面上，

所述阴极催化剂层含有由复合微粒形成的氧还原催化剂，所述复合微粒由催化剂金属和催化剂载体构成，

所述催化剂金属含有钯或钯合金，

所述催化剂载体，作为构成元素含有选自钛、锆、铌和钽中的至少1种过渡金属元素M1、以及该过渡金属元素M1以外的过渡金属元素M2、碳、氮和氧，

该过渡金属元素M1、该过渡金属元素M2、碳、氮和氧的原子数之比，即过渡金属元素M1：过渡金属元素M2：碳：氮：氧是(1-a)：a：x：y：z，其中，0＜a≤0.5、0＜x≤7、0＜y≤2、0＜z≤3，

所述阴极扩散层含有氧化催化剂和疏水性树脂。

2.如权利要求1所述的膜电极接合体，其特征在于，所述过渡金属元素M2是选自铁、镍、铬、钴、钒和锰中的至少1种。

3.如权利要求1或2所述的膜电极接合体，其特征在于，所述阴极扩散层中含有的氧化催化剂是选自铂、钯、铜、银、钨、钼、铁、镍、钴、锰、锌、钒中的至少1种。

4.如权利要求1～3的任一项所述的膜电极接合体，其特征在于，所述阴极扩散层中含有的疏水性树脂是选自聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚1,1-二氟乙烯、聚氟乙烯、全氟烷氧基氟树脂、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、乙烯/三氟氯乙烯共聚物、聚乙烯、聚烯烃、聚丙烯、聚苯胺、聚噻吩、聚酯中的至少1种。

5.如权利要求1～4的任一项所述的膜电极接合体，其特征在于，所述阴极催化剂层还含有电子传导性物质。

6.一种燃料电池，其特征在于，具有权利要求1～5的任一项所述的膜电极接合体。

7.如权利要求6所述的燃料电池，其特征在于，还含有用于将电极的排出物中含有的反应中间体除去的直接型液体燃料电池用反应中间体滤除器。

8.如权利要求7所述的燃料电池，其特征在于，所述直接型液体燃料电池用反应中间体滤除器具有能够使所述排出物中的气体成分选择性透过的气液分离部件、和使从所述气液分离部件透过来的气体成分氧化燃烧的催化剂部。

9.如权利要求6～8的任一项所述的燃料电池，是直接甲醇型燃料电池。