[发明专利]一种均相催化剂及阴离子交换膜燃料电池催化层

权利要求书

1.一种均相催化剂，其特征在于，是一类侧链含分子催化剂和季铵盐基团的离子聚合物，其是通过将燃料电池阴极或阳极分子催化剂引入到侧链含溴代烷基的聚合物的侧链中，再将溴代烷基进行季铵化得到的；

其中，所述的分子催化剂为含卟啉、酞菁或咔咯的金属配合物催化剂，选自：

其中，M为Fe、Co、Cu、Ni或Pt；

所述的侧链含溴代烷基的聚合物为聚溴代烷基芴，结构如下所示：

其中n为聚合度。

2.根据权利要求1所述的均相催化剂，其特征在于，所述的将燃料电池阴极或阳极分子催化剂引入到所述侧链含溴代烷基的聚合物的侧链中所采用的方法是：先将分子催化剂进行取代反应，再与所述侧链含溴代烷基的聚合物上的溴代烷基侧链中的溴反应生成共价键，从而将分子催化剂连接到所述侧链含溴代烷基的聚合物的侧链上。

3.根据权利要求1所述的均相催化剂，其特征在于，所述的分子催化剂与所述侧链含溴代烷基的聚合物上溴代烷基的摩尔比为1:10-1:2。

4.一种基于均相催化剂的阴离子交换膜燃料电池催化层，其特征在于，将如权利要求1-3任一项所述的均相催化剂和导电炭黑、N,N-二甲基甲酰胺配置成催化剂浆料，涂布于气体扩散层材料上，干燥后得到催化层，所述催化层中均相催化剂由于亲疏水相互作用产生相分离，而分子催化剂分布于侧链所构成的亲水离子通道中，形成溶液均相体系的微反应器，微反应器之间通过亲水离子通道连接。