[发明专利]用于使用在电化学电池中的电解质隔膜

权利要求书

1.一种适合于使用在电化学电池中的电解质隔膜，包括聚合物电解质主体和聚合物电解质主体的至少一个表面上的至少一个金属氧化物薄膜层，其中所述金属氧化物薄膜层对质子是可渗透的。

2.根据权利要求1的电解质隔膜，其中聚合物电解质主体包括离子交换隔膜，优选地阳离子交换隔膜，更优选地包括磺酸基团的阳离子交换隔膜，最优选地质子交换隔膜。

3.根据权利要求1或2的电解质隔膜，其中聚合物电解质主体是全氟磺酸隔膜，诸如Nafion®或磺化聚醚醚酮（S-PEEK）。

4.根据权利要求1-3中任何一项的电解质隔膜，其中金属氧化物薄膜的金属包括铝、钛、铜或银，优选地铝或钛，更优选地铝。

5.根据权利要求1-4中任何一项的电解质隔膜，其中除了该初级金属氧化物薄膜层之外，金属氧化物薄膜层还包括至少一个次级金属氧化物薄膜层。

6.根据权利要求5中任何一项的电解质隔膜，其中次级金属氧化物薄膜层的金属选自铜或银，倘若所述金属不同于在第一金属氧化物薄膜层中的话。

7.根据权利要求1-6中任何一项的电解质隔膜，其中金属氧化物薄膜的厚度为从1至1000nm，优选地从5至500nm，更优选地从10至200nm。

8.根据权利要求1-7中任何一项的电解质隔膜，其中金属氧化物薄膜能够在聚合物电解质主体上形成保形涂层。

9.一种用于制造电解质隔膜的方法，所述电解质隔膜包括聚合物电解质主体和聚合物电解质主体的表面上的至少一个金属氧化物薄膜层，其中所述方法包括以下步骤：

（i）提供聚合物电解质主体，以及

（ii）在所述聚合物电解质主体的至少一个表面上沉积至少一个金属氧化物薄膜层。

10.根据权利要求9的方法，其中金属氧化物薄膜层使用化学气相沉积（CVD）或原子层沉积（ALD）方法来沉积，优选地使用原子层沉积（ALD）方法。

11.根据权利要求9或10的方法，其中用于金属氧化物薄膜的金属的前驱体是有机金属化合物，优选地烷基金属化合物，更优选地烷基铝化合物，最优选地三甲基铝；或者适合于在200℃或以下的温度处进行处理的具有挥发性的金属氯化物化合物，优选地TiCl₄。

12.根据权利要求1-8中任何一项的电解质隔膜在电化学电池中用于通过所述电解质隔膜降低交叉的用途。

13.一种微生物燃料电池（MFC），其中所述燃料电池包括

（i）阳极

（ii）阴极

（iii）作为阳极隔室中的阳极电解质的含碳氢化合物的液体燃料

（iv）阴极隔室中的阴极电解质，以及

（v）根据权利要求1-8中任何一项的电解质隔膜。

14.一种直接甲醇燃料电池（DMFC），其中所述燃料电池包括

（i）阳极

（ii）阴极

（iii）阳极隔室中作为阳极电解质的甲醇

（iv）阴极隔室中的阴极电解质，以及

（v）根据权利要求1-8中任何一项的电解质隔膜。

15.一种质子交换隔膜燃料电池（PEMFC），其中所述燃料电池包括

（i）阳极

（ii）阴极

（iii）阳极隔室中的含氢阳极电解质

（vi）阴极隔室中的含氧阴极电解质，以及

（v）根据权利要求1-8中任何一项的电解质隔膜。