[发明专利]一种用于氢氧燃料电池的阳极组件及氢氧燃料电池

权利要求书

1.一种结构紧凑的氢氧燃料电池，其特征在于：包括，

阳极（100），所述阳极（100）由阳极组件构成；

阴极（200）；以及，

膜电极（300），所述膜电极（300）位于所述阳极（100）与所述阴极（200）之间；

其中，阳极组件包括阳极板（101）以及供氢组件（102），供氢组件（102）包括形成流道（S1）的容置件（102a）及脱氢催化剂（102b），液体氢化物于所述流道（S1）内穿流并经过所述脱氢催化剂（102b），所述供氢组件（102）的供氢口（N1）与所述阳极板（101）的氢气入口（N2）连通；其中，所述供氢口（N1）与所述脱氢催化剂（102b）位置相对应；

所述阳极板（101）上设有氢气流场流道（S2），所述氢气入口（N2）和氢气出口（N3）设置于所述阳极板（101）的两侧并与所述氢气流场流道（S2）连通；其中，所述供氢口（N1）覆盖所述氢气入口（N2）；

所述氢气流场流道（S2）贯穿所述阳极板（101），并分别于所述阳极板（101）表面形成所述氢气入口（N2）和所述氢气出口（N3）；

所述氢气流场流道（S2）于所述阳极板（101）上设置多个并相互连通；所述阳极板（101）上还设有与所述氢气流场流道（S2）连通的循环入口（101a）和循环出口（101b）；循环入口（101a）和循环出口（101b）之间外接气体循环泵（400）和气液分离器（500）；

所述阳极板（101）与所述容置件（102a）之间由质子交换膜（103）隔离；所述质子交换膜（103）覆盖所述氢气入口（N2）；

所述膜电极（300）包括依次设置的阳极气体扩散层（301）、阳极催化剂层（302）、离子交换膜（303）、阴极催化剂层（304）和阴极气体扩散层（305）；

所述阳极气体扩散层（301）覆盖所述阳极（100）的氢气出口（N3）；所述阴极气体扩散层（305）覆盖所述阴极（200）的空气出口（N4）；

阴极（200）、阴极气体扩散层（305）、阴极催化剂层（304）、离子交换膜（303）、阳极催化剂层（302）、阳极气体扩散层（301）、阳极板（101）、质子交换膜（103）和容置件（102a）依次设置，脱氢催化剂（102b）则置于容置件（102a）的凹腔（102a-1）内；螺栓（600）依次贯穿并锁紧固定，形成完整的氢氧燃料电池；

其中，脱氢催化剂（102b）为有序孔结构催化剂，由有序孔骨架和催化剂颗粒组成；有序孔骨架为泡沫金属结构或多孔碳材料；催化剂颗粒为单金属催化剂或合金催化剂；

液体氢化物为具有储氢-脱氢功能的液体材料，为有机液体或无机液体，有机液体包括乙基咔唑或环烷；无机液体包括氨硼烷或肼硼烷。

2.如权利要求1所述的结构紧凑的氢氧燃料电池，其特征在于：所述容置件（102a）内设有凹腔（102a-1）以及与所述凹腔（102a-1）连通的液体入口（102a-2）和液体出口（102a-3），所述液体入口（102a-2）、所述液体出口（102a-3）和所述凹腔（102a-1）形成所述流道（S1），所述凹腔（102a-1）的开口端形成所述供氢口（N1）；

所述脱氢催化剂（102b）置于所述凹腔（102a-1）内。

3.如权利要求2所述的结构紧凑的氢氧燃料电池，其特征在于：所述凹腔（102a-1）的中部宽度大于所述凹腔（102a-1）的两端宽度，所述液体入口（102a-2）和所述液体出口（102a-3）分别与所述凹腔（102a-1）的两端连通；

所述脱氢催化剂（102b）与所述凹腔（102a-1）的两端之间留有间隙。

4.如权利要求3所述的结构紧凑的氢氧燃料电池，其特征在于：所述阴极（200）具有空气流场流道（S3）以及与所述空气流场流道（S3）连通的阴极入口（201）和阴极出口（202）；

所述空气出口（N4）与所述空气流场流道（S3）连通。