專利名稱：電化學裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及電化學裝置及其制造方法，尤其涉及關于利用多孔性導電層與高分子包覆 貴金屬粒子組成的觸媒層形成電極的方法、和包含此電極的電化學裝置及其制造方法。
背景技術：
近來由于染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell; DSSC)具有成為低成本儲能組件 的潛力，使得它的發(fā)展逐漸受到重視。傳統(tǒng)上，DSSC的陽極(photoanode)是將染料敏化奈米 結晶半導體層沉積在銦錫氧化物(Indium-tin oxide; ITO)或氟錫氧化物(Fluorine-doped tin oxide; FTO)玻璃上；陰極則是采用鍍鉑對電極(countereleetrode)。電解質一般為在適當?shù)慕橘|中具碘 與三碘離子的氧化還原對。圖1繪示DSSC的基本操作，其可總結成下述五個步驟(l)在染 料分子中發(fā)生光激發(fā)而產(chǎn)生電荷分離(如箭頭1所示)；(2)電荷(此處為電子)注入介孔 (mesoporous)二氧化鈦(Ti02)的導電帶中；(3)電荷經(jīng)負載(electronic load)至外部電路(如箭頭2 所示)；(4)透過電解質中的氧化還原對，染料還原至基態(tài)(如箭頭3所示)；(5)在對電極上藉由 外部電路所獲得的電荷還原氧化還原對(如箭頭4所示)。
在DSSC中，在對電極上還原氧化還原對的反應可表示如下
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因為碘離子負責將氧化態(tài)的染料分子再生，故上述還原反應非常重要。 一旦染料再生速 度無法趕上染料氧化速度(即電子由染料分子注入Ti02的導電帶中)，將會嚴重影響電池的整 體轉換效能，甚至會使對電極表面產(chǎn)生碘結晶。
在現(xiàn)有技術中，若直接在ITO或FTO玻璃表面與有機溶劑接觸施行上述還原反應，三碘 離子還原動力會變得非常緩慢。故為了降低過電壓，觸媒材料會涂覆在ITO或FTO玻璃的表 面以加速反應進行。
目前為止，鉑為最普遍使用的觸媒材料?；诔杀竞托士紤]，現(xiàn)已發(fā)展出許多方式來 形成薄膜形式的鉑層。濺鍍是最常實行的方法。雖然此方法制造的鍍鉑電極具有良好的效能， 但其必須在超高真空環(huán)境下進行，以致成本始終居高不下。
公元2004年，Papageorgiou等人于"Coord. Chem. Rev. 248"發(fā)表名稱為《加熱鉑簇觸媒 (thermal cluster platinum catalyst)》的方法。此方法提供低的鉑負載(約2~10pg/cm2)、良好的動 力學效能(電荷傳輸阻力，Rcr0.1Qcm2)、以及相對于傳統(tǒng)鉑沉積方法(如濺鍍、電化學沉積)的機械穩(wěn)定性。公元2004年，王等人于"Surf. Interface Anal. 36"發(fā)表的文獻更利用X射線光 電光譜學研究加熱鉑簇觸媒的穩(wěn)定性，并且發(fā)現(xiàn)在加熱鉑簇觸媒的過程中，鉑簇觸媒的表面 會慢慢吸收碘，導致鉑簇觸媒的效能減弱。盡管藉由再加熱處理可再生觸媒效能，然而此方 法需要加熱達380°C，如此處理不但耗費能量且不適于量產(chǎn)。
其它諸如碳和導電高分子的材料亦提出作為DSSC中三碘離子反應的觸媒。這些新的材 料通常需制作成較厚的空隙層涂覆于基板上，才能獲得可接受的觸媒效果，而仍處于初步研 發(fā)的階段。
因此，DSSC相關的研究與開發(fā)技術莫不致力于進一步降低使用材料的成本及提高整體電 池的效能。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的為提供利用多孔性導電層來形成含觸媒層電極的方法，以提高電極觸媒層 的觸媒量，并改善觸媒層與電極的附著性。
本發(fā)明的另一目的為提供由上述電極構成的電化學裝置及其制造方法，以提高電化學裝 置的效能。
本發(fā)明提出形成含觸媒層電極的方法，包含形成石墨化多孔性導電層、選擇性調理石墨 化多孔性導電層、以及浸泡石墨化多孔性導電層至含有高分子包覆的貴金屬粒子分散其中的 溶液，使貴金屬粒子吸附在多孔性導電層上而形成貴金屬觸媒層。
本發(fā)明同時提出包括上述電極的電化學裝置，其包含二電極和夾設在電極間的多孔性隔 離膜。電極中的一個或兩個包括基板、形成在基板上的多孔性導電層、以及含高分子包覆的 貴金屬粒子的觸媒層。貴金屬粒子吸附在多孔性導電層的多個孔洞內面或上表面。
本發(fā)明的另一種方案，提出形成含觸媒層電極的方法，包含提供具支撐部分與多孔部分 的導電層、改質導電層的多孔部分、以及浸泡導電層至含有高分子包覆的貴金屬粒子分散其 中的溶液，以形成含貴金屬粒子的觸媒層于導電層的多孔部分上。
本發(fā)明同時提出包括上述電極的電化學裝置，其包含二電極和夾設在電極間的隔離膜。 電極中的一個或兩個包括具支撐部分與多孔部分的導電層以及觸媒層。觸媒層包含由高分子 包覆的貴金屬粒子，且貴金屬粒子吸附在導電層的多孔部分內或上。
因多孔性導電層具高孔隙度而有大表面積供貴金屬粒子吸附，故可有效提高構成電極的 觸媒量及改善觸媒的附著力，進而提高電化學裝置的效能與穩(wěn)定性。
圖1為依據(jù)現(xiàn)有技術的染料敏化太陽能電池的基本操作示意圖2A 2C為依據(jù)本發(fā)明一實施例，利用多孔性導電層形成含觸媒層電極的流程示意圖； 圖3A 3C為依據(jù)本發(fā)明另一實施例，利用多孔性導電層形成含觸媒層電極的流程示意圖; 以及 _
圖4為依據(jù)本發(fā)明一實施例的電化學裝置的分解示意圖。 _
主要組件符號說明
1、 2、 3、 4箭頭
104界面活性層
108 基板 202導電層 206觸媒層 410基板 430氧化物層 450陽極
102導電層 106觸媒層
201、 203 部分 204界面活性層 400陰極 420導電層 440隔離膜
具體實施例方式
為讓本發(fā)明的上述與其它目的、特征和優(yōu)點變得更明顯易懂，現(xiàn)將配合參照附圖詳加說 明于下。須注意的是，所述實施例僅為舉例說明本發(fā)明，而非限定本發(fā)明的精神與范圍，任 何本領域技術，當可進行修改而得等效實施例。
圖2A 2C描述了本發(fā)明的一實施例，利用多孔性導電層形成含觸媒層電極的方法流程。 首先參照圖2A，提供一多孔性導電層102，其可用來傳輸電荷。較佳地，多孔性導電層102 含有碳或石墨，以利后續(xù)高溫制程及提高導電度。更佳地，多孔性導電層102經(jīng)高溫碳化(石 墨化)處理，例如在無氧環(huán)境下施以約300(TC以上的溫度處理，以強化孔洞結構。多孔性導電 層102例如為網(wǎng)狀、格子狀或條紋狀的石墨化層、或是由碳纖維組成的薄織物(例如可購自曰 本的KUREHA公司或其它公司提供的類似產(chǎn)品)，其可以本領域的技術形成，本發(fā)明不以此 為限。
接著，選擇性調理(condition)或改質(modify)多孔性導電層102。調理方式包括將多孔性導
10電層102浸泡(dip)至含有界面活性材料的第一溶液中，以于導電層102的表面及/或其孔洞內 面形成界面活性層104。界面活性材料較佳為陽離子型界面活性劑，最常使用的材料為四級銨 鹽。界面活性層主要是用來改變電極的導電層的電性，以改善后續(xù)形成的膜層與導電層102 間的黏著性。
參照圖2B，將多孔性導電層102浸泡至第二溶液中。第二溶液包含若干個由高分子包覆 的貴金屬粒子，且貴金屬粒子懸浮分散于第二溶液。多孔性導電層102的孔洞內面或上表面 上的界面活性層104吸附第二溶液中由高分子包覆的貴金屬粒子，或者貴金屬粒子簇陷入導 電層102的孔洞內，而于界面活性層104上形成貴金屬觸媒層106。高分子所包覆的貴金屬通 常為帶負電團，此時界面活性材料最好采用陽離子型界面活性劑，以促進高分子包覆的貴金 屬粒子與界面活性材料間的吸附。因多孔性導電層102具高孔隙度而有較大的表面積，其孔 洞內面亦可吸附或引進貴金屬粒子，故能有效提高構成電極的觸媒量。
第二溶液的配制方法包括提供一預構成貴金屬外圍的包覆層的高分子溶液，其中高分子 溶液可含有聚乙烯吡咯垸酮(PVP)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVAL)、聚丙烯酸(PAA)、 或聚次乙亞胺(PEI)等高分子。接著，將貴金屬鹽類之前驅物加入高分子溶液中。貴金屬較佳 為鈀(Pd)、鉑(Pt)、釕(Ru)、銀(Ag)或金(Au)等適合作為還原反應催化劑的材料。然后，加入貴 金屬鹽類還原劑于含有貴金屬鹽類的高分子溶液中，使貴金屬鹽類得以還原成貴金屬粒子。 此時由于貴金屬粒子被高分子包覆，故可使奈米級貴金屬均勻地分散于溶液。因而當多孔性 導電層102浸泡于第二溶液時，可形成由高分子包覆且均勻分布的貴金屬觸媒層。有關高分 子包覆金屬的制作方法可參見Hidefumi Hirai等人在公元2001年發(fā)表于"高分子先進技術 (Polymers for Advanced Technologies)"的文章《在金屬奈米粒懸浮液中的保護型高分子 (Protecting polymers in suspension of metal nanoparticles)》，供作參考。
貴金屬觸媒層相關的形成方法和操作條件、高分子與貴金屬的比例、及/或后續(xù)處理方式 等細節(jié)更詳述于美國專利公開號20080063788、名稱「包含觸媒層電極的制作方法與含有該電 豐及的電化學裝置(Method for Forming an Electrode Comprising an Electrocatalyst Layer Thereon And Electrochemical Device Comprising the Same)」、公元2007年3月8日申i青、和美國專利 申請?zhí)?2/213,307、名稱「形成含觸媒層電極的方法(Method of Forming an Electrode Including an Electrochemical Catalyst Layer)」、公元2008年6月18日申請的申請案，是以不再贅述， 其并附上供作參考而不與本申請案的申請專利范圍相悖。
繼續(xù)參照圖2C，將圖2B中含有貴金屬觸媒層106的多孔性導電層102附加到基板108 上?；?08可為導電基板，例如ITO或導電塑料基板；或者，基板108可為非導電基板，例如一般玻璃基板或塑料基板。在一實施例中，基板108采用非導電基板，其與多孔性導電 層102結合可取代傳統(tǒng)導電基板。在另一實施例中，軟性薄織物作為導電層102，基板108則 為可撓式基板?；?08的材料并無特殊限制，然作為太陽能電池的電極時，較佳為玻璃基 板，但亦可為塑料基板。
應理解上述方法當可按不同順序完成。例如，多孔性導電層102可先形成在基板108上， 然后再進行調理及形成貴金屬觸媒層106等步驟。倘若基板不宜在高溫下操作，則可先形成 貴金屬觸媒層106于多孔性導電層102上后，再一并結合到基板108上。實施順序可視基板 種類、制程溫度、電極構造等因素而定。
圖3A 3C繪示依據(jù)本發(fā)明另一實施例，利用多孔性導電層形成含觸媒層電極的方法流程。 首先參照圖3A,提供一具有支撐部分201與多孔部分203的多孔性導電層202。支撐部分201 主要做為結構的支撐體，多孔部分203可用來傳輸電荷。較佳地，多孔性導電層202含有碳 或石墨，以利后續(xù)高溫制程及提高導電度。更佳地，多孔性導電層202經(jīng)高溫碳化或石墨化 處理，以強化孔洞結構。多孔性導電層202例如為網(wǎng)狀、格子狀或條紋狀的石墨化層、或是 由碳纖維組成的薄織物(例如可購自日本的KUREHA公司或其它公司提供的類似產(chǎn)品)。在一 實施例中，可利用熱固化、紫外光(UV)固化或其它此技藝所熟知的技術，使多孔性導電層所 含的碳纖維或石墨等材質與一高分子交聯(lián)產(chǎn)生共聚合體，進而形成支撐下部(即支撐部分201)。
參照圖3B，選擇性調理或改質多孔性導電層202。調理方式包括將多孔性導電層202浸 泡至含有界面活性材料的第一溶液中，以于導電層202的多孔部分203上表面及/或孔洞內面 形成界面活性層204。界面活性材料較佳為陽離子型界面活性劑，最常使用的材料為四級銨鹽。 界面活性層主要是用來改變電極的導電層的電性，以改善后續(xù)形成的膜層與導電層202間的 黏著性。
接著，參照圖3C，將多孔性導電層202浸泡至第二溶液中。第二溶液包含若干個由高分 子包覆的貴金屬粒子，且貴金屬粒子懸浮分散于第二溶液。多孔部分203內及/或上的界面活 性層204吸附第二溶液中由高分子包覆的貴金屬粒子，或者貴金屬粒子陷入導電層202的多 孔部分203內，而于界面活性層204上形成貴金屬觸媒層206。高分子所包覆的貴金屬通常為 帶負電團，此時界面活性材料最好采用陽離子型界面活性劑，以促進高分子包覆的貴金屬粒 子與界面活性材料間的吸附。由于導電層202的多孔部分203具有大表面積供貴金屬粒子吸 附或陷入，因此可有效提高構成電極的觸媒量。再者，導電層202的支撐部分201可當作電 極結構的支撐體，如此將無導電層與基板黏著不佳的缺陷。第二溶液的配制方法如前所述。
圖4為依據(jù)本發(fā)明上述實施例的電化學裝置的分解示意圖，其為應用上述實施例制得的
12電極。電化學裝置包括任一會發(fā)生化學反應的裝置，特別的例子包括任何種類的燃料電池或 太陽能電池。在此則以染料敏化太陽能電池為例加以說明。如圖4所示，電化學裝置包括陰 極400、陽極450、和位于陰極400與陽極450之間的隔離膜440。
陰極400為使用上述圖2A 2C或圖3A 3C的方法所形成的含觸媒層電極。在上述實施例 中，電極包含表面具有多孔性導電層的基板，多孔性導電層上具有界面活性層，同時界面活 性層還連結高分子包覆的貴金屬粒子，這些貴金屬粒子作為電極的觸媒層。在另一實施例中， 電極包含具有支撐部分與多孔部分的多孔性導電層，界面活性層形成在多孔部分內及/或上， 并連結高分子包覆的貴金屬粒子，這些貴金屬粒子作為電極的觸媒層。
多孔性導電層較佳包含碳，更佳為經(jīng)高溫碳化或石墨化處理，其例如為網(wǎng)狀、格子狀或 條紋狀的石墨化層、或是由碳纖維組成的薄織物。高分子為聚乙烯吡咯垸酮(PVP)、聚丙烯酰 胺(PAM)、聚乙烯醇(PVAL)、聚丙烯酸(PAA)、或聚次乙亞胺(PEI)，而被高分子包覆的貴金 屬粒子可為鈀、鉑、釕、銀或金等。
陽極450較佳包含透明導電玻璃層的基板410，透明導電玻璃層可為銦錫氧化物(ITO)、 摻氟氧化錫(FTO)、慘銻氧化錫(ATO)、摻鋁氧化鋅(AZO)、摻鎵氧化鋅(GZO)、或摻銦氧化鋅 (IZO)。染料敏化太陽能電池的陽極450 —般還包括含染料的氧化物層430(如TiCb層)形成于 基板410表面。在一實施例中，陽極450還包括一多孔性導電層420供含染料的氧化物層430 形成其上，以增加氧化物層的負載量。多孔性導電層420的特征類似前述多孔性導電層。染 料敏化太陽能電池的陽極可以此技藝所熟知的技術制作，本發(fā)明不以此為限。
在電化學裝置的另一實施例中，陽極450為使用上述圖2A 2C或圖3A 3C的方法所形成 的含觸媒層電極。
完成陰極400和陽極450后，可由本領域的現(xiàn)有方法組裝電極，以構成電化學裝置。在 一實施例中，將隔離膜440夾設在陰極400與陽極450之間，隨后注入電解質(未繪示)于其內。 隔離膜440較佳為多孔性絕緣材料，其例如由有機、無機或生物高分子制成且通常具高度潤 濕性，供電解質充分且迅速擴散至陰極400與陽極450之間。特別地，在制造電化學裝置的 過程中，可視最終產(chǎn)品的制程和預期的質量來決定注入電解質的時機。即，電解質可在組裝 電化學裝置前、或在組裝電化學裝置的最后步驟注入。
由上述可知，利用多孔性導電層形成含觸媒層電極，由于多孔性導電層具高孔隙度而有 大表面積來吸附更多的貴金屬粒子，因此能有效提高構成電極的觸媒量。另外，多孔性導電 層可與一般基板結合來取代較為昂貴的導電玻璃基板。再者，進一步處理導電層，使其具有 支撐部分作為電極結構的支撐體和多孔部分承載觸媒層于其上，可消除導電層與基板黏著不佳的缺陷。
這里本發(fā)明的描述和應用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例中。這 里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替 換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本 質特征的情況下，本發(fā)明可以以其他形式、結構、布置、比例，以及用其他元件、材料和部 件來實現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其他變形 和改變。
權利要求
1.一種電化學裝置，其特征在于，其至少包含一第一電極，包含一第一基板；一多孔性導電層，形成在該第一基板上，該多孔性導電層包含碳或石墨；以及一觸媒層，包含若干個由一高分子包覆的貴金屬粒子，且該些貴金屬粒子吸附在該多孔性導電層的多個孔洞內面或吸附在該多孔性導電層的一上表面；一第二電極；以及一多孔性隔離膜，夾設在該第一電極與該第二電極之間。
2. 如權利要求1所述的電化學裝置，其特征在于，該第一電極更包含一界面活性層，形 成在該多孔性導電層上且連結該些由該高分子包覆的貴金屬粒子。
3. 如權利要求1所述的電化學裝置，其特征在于，該多孔性導電層為一網(wǎng)狀、格子狀或 條紋狀的石墨化層。
4. 如權利要求1所述的電化學裝置，其特征在于，該多孔性導電層是由碳纖維組成的一 薄織物。
5. 如權利要求1所述的電化學裝置，其特征在于，該些貴金屬粒子為鈀、鉑、釕、銀或金。
6. 如權利要求l所述的電化學裝置，其特征在于，該高分子為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚 丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVAL)、聚丙烯酸(PAA)或聚次乙亞胺(PEI)。
7. 如權利要求l所述的電化學裝置，其特征在于，該第二電極包含-一第二基板；以及一含染料的氧化物層，形成在該第二基板上。
8. 如權利要求l所述的電化學裝置，其特征在于，該第二電極包含 一第二導電層；以及一第二觸媒層，形成在該第二導電層上，該第二觸媒層包含若干個由一高分子包覆的貴
9. 如權利要求1所述的電化學裝置，其特征在于，該第一基板為一導電基板或一非導電 基板。
10. 如權利要求l所述的電化學裝置，其特征在于，該第一基板為一可撓式基板。
11. 一種電化學裝置，其特征在于，其至少包含 一第一電極，包含一導電層，具有一支撐部分與一多孔部分，其中該多孔部分位于該支撐部分之上；以及'一觸媒層，包含若干個由一高分子包覆的貴金屬粒子，且該些由該高分子包覆的 貴金屬粒子吸附在該導電層的該多孔部分內或上； 一第二電極；以及一隔離膜，夾設在該第一電極與該第二電極之間。
12. 如權利要求11所述的電化學裝置，其特征在于，該第一電極更包含一界面活性層， 形成在該導電層上且連結該些由該高分子包覆的貴金屬粒子。
13. 如權利要求11所述的電化學裝置，其特征在于，該導電層包含碳或石墨，該支撐部 分為一由碳或石墨與一高分子構成的共聚合體。
14. 如權利要求11所述的電化學裝置，其特征在于，該導電層為一網(wǎng)狀、格子狀或條紋 狀的石墨化層。
15. 如權利要求11所述的電化學裝置，其特征在于，該導電層是由碳纖維組成的一薄織物。
16. 如權利要求11所述的電化學裝置，其特征在于，該些貴金屬粒子為鈀、鉑、釕、銀 或金6
17. 如權利要求ll所述的電化學裝置，其特征在于，該高分子為聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、 聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVAL)、聚丙烯酸(PAA)或聚次乙亞胺(PEI)。
18. 如權利要求ll所述的電化學裝置，其特征在于，該第二電極包含 一基板；以及一含染料的氧化物層，形成在該基板上。
19. 如權利要求18所述的電化學裝置，其特征在于，該第二電極更包含一多孔性導電層， 夾設在該基板與該含染料的氧化物層之間。
20. 如權利要求ll所述的電化學裝置，其特征在于，該第二電極包含-一第二導電層；以及一第二觸媒層，形成在該第二導電層上，該第二觸媒層包含若干個由一高分子包覆的貴 金屬粒子。
21. —種制造電化學裝置的方法，其特征在于，該方法包含 制作一第一電極，包含形成一石墨化多孔性導電層；以及浸泡該石墨化多孔性導電層至一第二溶液中，以形成一貴金屬觸媒層于該石墨化多 孔性導電層上，其中該第二溶液包含若干個由一高分子包覆的貴金屬粒子分散于該第二溶液； 制作一第二電極；設置一多孔性隔離膜于該第一電極與該第二電極之間；以及 注入一電解質到該第一電極與該第二電極之間。
22. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，在制作該第一電極中，形成該石墨化多孔 性導電層包含高溫碳化一由碳纖維組成的薄織物或一含碳層。
23. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，在制作該第一電極中，形成該石墨化多孔 性導電層包含使一部分的該石墨化多孔性導電層與一高分子聚合形成一共聚合體作為一支撐 體。
24. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，在制作該第一電極中，形成該石墨化多孔 性導電層包含固化一部分的該石墨化多孔性導電層，以形成一支撐部分與一多孔部分。
25. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，制作該第一電極的步驟還包含使用一含有 一界面活性材料的第一溶液調理該石墨化多孔性導電層，以形成一界面活性層于該石墨化多 孔性導電層上。
26. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，制作該第一電極的步驟還包含將具有該貴 金屬觸媒層的該石墨化多孔性導電層附加至一基板上。
27. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，制作該第一電極的步驟還包含提供一基板、 形成該石墨化多孔性導電層于該基板上、以及浸泡該基板至該第二溶液中，以形成該貴金屬 觸媒層于該石墨化多孔性導電層上。
28. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，制作該第二電極的步驟還包含 提供一第二基板；以及 形成一含染料的氧化物層于該第二基板上。
29. 如權利要求28所述的方法，其特征在于，制作該第二電極的步驟還包含形成一多孔 性導電層于該第二基板與該含染料的氧化物層之間。
30. 如權利要求21所述的方法，其特征在于，制作該第二電極的步驟還包含 形成一第二導電層；以及形成一第二觸媒層于該第二導電層上，該第二觸媒層包含若千個由一高分子包覆的貴金 屬粒子。
31. —種形成含觸媒層電極的方法，其特征在于，該方法包含 提供一石墨化多孔性導電層； 改質該石墨化多孔性導電層的一表面；以及浸泡該石墨化多孔性導電層至一第二溶液，其中該第二溶液包含若干個由一高分子包覆 的貴金屬粒子分散于該第二溶液，且該些貴金屬粒子吸附在該多孔性導電層的該表面，以形成一貴金屬觸媒層于該石墨化多孔性導電層上。
32. 如權利要求31所述的方法，其特征在于，改質該石墨化多孔性導電層包含浸泡該石 墨化^孔性導電層至一含有一界面活性材料的第一溶液中，以形成一界面活性層于該石墨化 多孔性導電層上，且浸泡該石墨化多孔性導電層至該第二溶液包含使該石墨化多孔性導電層 上的該界面活性層吸附該些由該高分子包覆的貴金屬粒子，以形成該貴金屬觸媒層于該界面 活性層上。
33. 如權利要求31所述的方法，其特征在于，提供該石墨化多孔性導電層包含高溫碳化 一由碳纖維組成的薄織物。
34. 如權利要求31所述的方法，其特征在于，該方法還包含結合具該貴金屬觸媒層的該 石墨化多孔性導電層至一基板上。
35. —種形成含觸媒層電極的方法，其特征在于，該方法包含形成一具有一支撐部分與一多孔部分的導電層，其中該多孔部分位于該支撐部分之上； 改質該導電層的該多孔部分；以及浸泡該導電層至一第二溶液中，該第二溶液包含若干個由一高分子包覆的貴金屬粒子分 散于該第二溶液，以形成一含有該些由該高分子包覆的貴金屬粒子的觸媒層于該導電層的該 多孔部分上。
36. 如權利要求35所述的方法，其特征在于，改質該導電層的該多孔部分包含浸泡該導 電層室一含有一界面活性材料的第一溶液中，以形成一界面活性層于該導電層的該多孔部分 上，且浸泡該導電層至該第二溶液中包含使該導電層的該多孔部分上的該界面活性層吸附該 些由該高分子包覆的貴金屬粒子，以形成該觸媒層于該界面活性層上。
37. 如權利要求35所述的方法，其特征在于，形成該導電層包含 提供一石墨化多孔性導電層層；以及固化該石墨化多孔性導電層層的一表面，以形成該支撐部分。
38. 如權利要求35所述的方法，其特征在于，形成該導電層包含高溫碳化一由碳纖維組成的薄織物。
全文摘要
本發(fā)明揭露形成含觸媒層電極的方法，包括形成石墨化多孔性導電層、選擇性調理石墨化多孔性導電層、以及浸泡石墨化多孔性導電層至含有高分子包覆的貴金屬粒子分散其中的溶液，使貴金屬粒子吸附在石墨化多孔性導電層上而形成貴金屬觸媒層。在此亦揭示利用上述電極制造而得的電化學裝置。
文檔編號H01G9/20GK101685707SQ20081016819
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權日2008年9月26日
發(fā)明者馮憲平, 衛(wèi)子健, 張雅慧, 超 彭, 藍若琳, 許雯琪, 鄭海鵬, 陳文祥 申請人:健鼎(無錫)電子有限公司