专利名称：：氢渗透膜和使用该氢渗透膜的燃料电池的制作方法
技术领域：
：本发明涉及氢渗透膜(hydrogenpermeablefilm)和使用该氢渗透膜的燃料电池，所述氢渗透膜具有高的氢渗透性和氢选择性，其中氢渗透性随时间的下降小。
背景技术：
：氬渗透膜具有从氢气和其它气体的混合气体中仅选择性渗透氢的氢渗透性和氢选择性，并广泛用于从含氢气体中提取氢以及用于燃料电池。作为氢渗透膜，提出了含有第5族元素如钒(V)、铌(Nb)、钽(Ta)等或钯(Pd)的具有优异氢渗透性的各种膜。其中，Pd在氢渗透性方面劣于第5族元素如V、Nb、Ta等，然而，Pd对外界空气中的氧气等具有优异的抗性并且在膜表面上生成原子氢的能力优异，这种能力是用于燃料电池所必需的。同时，Pd是非常昂贵的。在第5族元素中，由于可利用的Ta储量少，所以Ta也是昂贵的。另夕卜，与V相比，Nb的氢诱导膨胀(hydrogen-inducedexpansion)量大并且坚硬，从而易于断裂。因而，提出了一种具有Pd薄膜(覆盖层)的氢渗透膜，所述Pd薄膜通过气相沉积、溅射、镀覆(plating)等形成在主要由V或V合金组成的氢渗透性基材的表面上(例如，见特开平07-185277号公报(专利文献l)和特开2004-344731号公报(专利文献2))。V或Pd的氢渗透性在300600。C时最高并且在所述温度范围内4吏用氢渗透膜在工业上是有利的。如果在所述温度范围内使用如上所述的具有Pd膜(作为覆盖层形成在主要由V或V合金组成的氢渗透性基材表面上)的氢渗透膜，那么存在的问题是覆盖层中的Pd与包含在氢渗透性基材中的V或V合金之间发生相互扩散并且氢渗透性随时间下降。从而，例如在专利文献1等中提出了一种氢渗透膜，其具有插在覆盖层和氢渗透性基材之间的中间层。专利文献l:特开平07-185277号公报专利文献2:特开第2004-344731号公报
发明内容本发明所解决的问题如专利文献1所披露的，通过在覆盖层和氢渗透性基材之间形成中间层，抑制了氢渗透性基材和覆盖层之间的相互扩散。然而，在这种构形中，作为覆盖层的Pd膜与中间层之间发生相互扩散。特别是，难以防止覆盖层中的Pd扩散到中间层中。也难以将氢渗透性随时间的下降减小到令人满意的程度。另外，存在的问题是如果Ni等用于中间层则氢渗透性劣化。为解决上述问题而实现了本发明。本发明的一个目的是提供包括中间层的氬渗透膜，所述中间层位于包含V或V合金的氢渗透性基材与Pd膜之间，其可抑制氢渗透性基材、中间层与Pd层之间的相互扩散，并改善氬渗透性随时间下降的问题。本发明的另一个目的是提供随时间劣化的问题得以改善的燃料电池，该燃料电池使用上述氢渗透膜。解决问题的方法经过充分的研究后，本发明的发明人发现，可通过在中间层的Pd膜一侧设置包含选自第8族、第9族或第IO族的元素的层，来解决上述问题，从而完成本发明。本发明如下所述。本发明的氢渗透膜包括包含V或V合金的氢渗透性基材、包含Pd并具有氢渗透性的Pd膜以及位于氢渗透性基材与Pd膜之间的中间层，所述中间层包括与氢渗透性基材接触的第一中间层以及与Pd膜接触的第二中间层，其中第一中间层包括选自Ta、Nb和它们的合金中的至少一种，第二中间层包括选自第8族元素、第9族元素、第IO族元素和它们的合金中的至少一种并具有1nm~100nm的厚度。在本发明的氢渗透膜中，优选地，第一中间层厚10nm500nm。另外，本发明还提供燃料电池，其包括如上所述的本发明的氢渗透膜以及设置在所述氢渗透膜的Pd膜上的质子导电膜。本发明的效果采用本发明的氢渗透膜，在包括氢渗透性基材、中间层和Pd膜的常规氢渗透膜中所发生的氢渗透性基材、中间层和Pd层之间的相互渗透得到抑制，并且即使是在30060(TC使用该氢渗透膜，氢渗透性随时间的下降也得以降低。因而，本发明的氢渗透性高且随时间劣化小的氢渗透膜可适当地用于从含氢气体中提取氢的氢提取器(hydrogenextractor)(氢分离膜)、氢传感器、燃料电池等。采用本发明的在所述氢渗透膜的Pd膜上设置有质子导电膜的燃料电池，可得到优异的电动势并可降低电动势随时间的下降。图1是本发明优选实例的氢渗透膜1的截面示意图。图2是本发明优选实例的燃料电池11的截面示意图。对示i己i兑明1、12氢渗透膜，2氢渗透性基材、3Pd膜、4中间层、5第一中间层、6第二中间层、ll燃料电池、13金属多孔体基材、14质子导电膜、15氧电极具体实施例方式图1为本发明优选实例的氢渗透膜1的截面示意图。本发明的氢渗透膜1基本上包括氢渗透性基材2、Pd膜3和设置在所述两者之间的中间层4。本发明的氢渗透膜1的特征在于中间层4具有与氢渗透性基材2接触的第一中间层5以及与Pd膜3接触的第二中间层6,并且第一和第二中间层5、6各自由特定的材料构成。采用本发明的氢渗透膜1，在常规氢渗透膜中所发生的氢渗透性基材、中间层和Pd膜之间的相互扩散可以得到抑制，并且即使在300600。C使用，氬渗透性随时间的下降也是小的。如本申请所用，"氢渗透性高"的意思是，在温度为600。C并且氢渗透膜两相对面之间的氢压差A为0.04MPa的条件下，单位时间透过直径为10mm的圓盘状氢渗透膜的氢渗透量为至少100NmVm"Pa^(优选至少200Nm3/m2/Pa1/2)。另外，如本申请所用，"氢渗透性随时间的下降小，，的意思是当以上述测量方法连续测量氢渗透量时，与初始氢渗透量相比，氢渗透量下降30%的时刻在测量开始IOOO分钟(优选1500分钟)后。本发明中氢渗透性基材2包括周期表中的第5族元素V(钒)或者V合金。V和Ni(镍)、V和Ti(钛)、V和Co(钴)、V和Cr(铬)的合金等可作为V合金的实例。对氢渗透性基材2中V或V合金的百分含量没有特殊限制，然而，优选为至少70%,更优选为80~100%，这是因为当V或V合金的百分含量小于70°/。时，硬度使得轧制加工趋于困难。特别地，氢渗透性基材2优选仅由V或V合金构成。例如可通过ICP(感应耦合等离子体)光谱分析，测定氢渗透性基材2中V或V合金的百分含量。只要不削弱本发明的效果，氢渗透性基材2可包括除V或V合金以外的组分，并且Nb、Ta、Ti、Zr、Fe、C、Sc等可作为这种组分的实例。对本发明中的氢渗透性基材2的厚度没有特殊限制，然而，优选为10500jam并且更优选为20~100(im。如果氢渗透性基材2的厚度小于10pm，那么其趋于易断裂且难以处理。如果氢渗透性基材2的厚度大于500iam,那么氢渗透性趋于下降。例如可通过千分尺测量氢渗透性基材2的厚度。在本发明中Pd膜3包括Pd(钇)或Pd合金。Pd和Ag(银)、Pd和Pt(铂)、Pd和Cu(铜)等可作为Pd合金的实例。对Pd膜3中Pd或Pd合金的百分含量没有特殊限制。本发明中的Pd膜3具有氢渗透性。如本申请所用，"具有氢渗透性"的意思是在如上所述测量氢渗透量的方法中使用Pd膜(厚lOOiim)代替氬渗透膜所测得的氢渗透量为至少5NmVmS/Pa^(优选至少10Nm3/m2/Pa1/2)。对本发明中Pd膜3的厚度没有特殊限制，然而优选为0.05~2pm并且更优选为0.1-1pm。如果Pd膜3的厚度小于0.05(im，那么其不能够充分覆盖中间层或氬渗透性基材，致使包含第5族元素的构成材料可能被氧化和劣化。如果Pd膜3的厚度大于2fim,由于昂贵的Pd的用量增加，所以成本增加可能是个问题。可采用与上述测量氢渗透性基材2厚度的方式相同的方式，测量Pd膜3的厚度。本发明中的中间层4具有与氢渗透性基材2接触的第一中间层5以及与Pd膜3接触的第二中间层6。第一中间层5和第二中间层6可各自为单层或多层。本发明的氢渗透膜1的特征在于所形成的与氢渗透性基材2接触的第一中间层5包括选自周期表中第5族(第VB族)元素的Ta(钽)、Nb(铌)和它们的合金中的至少一种。Ta或Nb和Ni、Ti、Co、Cr等的合金可作为Ta合金或Nb合金的实例。应当注意的是，本发明中的第一中间层5不包含同为第5族元素的V。对本发明的第一中间层5中选自Ta、Nb和它们的合金中的至少一种的百分含量没有特殊限制。优选地，第一中间层5仅由选自Ta、Nb和它们的合金中的至少一种构成，特别是优选仅由Ta或其合金构成，或者由Nb或其合金构成。第一中间层5中选自Ta、Nb和它们的合金中的至少一种的百分含量例如可通过ICP来测量。优选地，本发明中第一中间层5的厚度为10~500nm,更优选地，为100200nm。可利用电子显微镜观察截面，来测量第一中间层5的厚度。第一中间层5具有优异的氢渗透性，因而没有削弱氢渗透膜1整体的氢渗透性。另外，采用第一中间层5，氢渗透性基材2与Pd膜3之间的相互扩散可得到抑制。为使抑制相互扩散的效果更加充分，第一中间层5的厚度(当在氢渗透性基材2的一侧，第一中间层5由多个层组成时，为多个层的总厚度)优选为至少10nm。包含V或V合金的氢渗透性基材2和第一中间层5在氢渗透通过时有时会由于氢化物的生成而发生氢诱导膨胀。由于氢渗透性基材2和第一中间层5包括彼此不同的第5族元素，所以可能出现氢诱导膨胀上的差异，从而可造成对膜的破坏。为避免对膜的破坏，第一中间层5的厚度(当在氢渗透性基材2的一侧，第一中间层5由多个层组成时，为多个层的总厚度)优选不大于500nm。本发明的氢渗透膜1的特征在于所形成的与Pd膜3接触的第二中间层包括选自周期表中第8族、第9族和第IO族元素(第VIIIB族元素)和它们的合金中的至少一种。采用与Pd膜3接触的第二中间层6，本发明的氢渗透膜1可抑制Pd膜3与第一中间层5之间的相互扩散，特别是降低在使用氢渗透膜1的优选温度300~600°C下Pd热扩散进入到第一中间层5中所造成的氢渗透量随时间的下降，并降低第5族元素出现在Pd膜3的外表面上(即氢渗透膜1的最外层表面)并被氧化所造成的氢渗透量随时间的下降。Co、Fe(铁)、Ni等可作为包含在第二中间层6中的第8族、第9族和第IO族元素的实例。Fe-Ni合金、Fe-Co合金等可作为所述元素的合金的实例。为使得抑制Pd膜3与第一中间层5之间相互扩散的效果充分，第二中间层6的厚度(当在氢渗透性基材2的一侧，第一中间层6由多个层组成时，为多个层的总厚度)为至少1nm。如果第二中间层6的厚度(当在氬渗透性基材2的一侧，第一中间层6由多个层组成时，为多个层的总厚度)大于100nm,那么氢渗透性劣化。在本发明的氢渗透膜l中，第二中间层6的厚度为1-100nm,并且优选为10~50nm。可采用与上述测量氢渗透性基材2厚度的方式相同的方式，测量第二中间层6的厚度。如上所述，足够的是，本发明的氢渗透膜1包括下述基本构形具有第一和第二中间层5和6的中间层4插在氢渗透性基材2和Pd膜3之间，并且Pd膜3和中间层4可仅形成在氢渗透性基材2的一个表面上，也可形成在氢渗透性基材2的两个表面上。图l显示下述情况第一中间层5、第二中间层6和Pd膜3从氯渗透性基材2起按此顺序层叠在氢渗透性基材2的两个表面上。如图1所示，如果中间层4和Pd膜3形成在氢渗透性基材2的两个表面上，那么可使形成在一个表面上的中间层4和Pd膜3在组成、层数和厚度方面与形成在另一表面上的中间层4和Pd膜3相同，也可使两者在组成、层数和厚度中的至少一个方面不同。另外，对本发明的氬渗透膜1在形状上没有特殊限制，并可使其为各种形状，例如圓盘状、平板状(截面为矩形)等。对本发明的氢渗透膜1的整体厚度没有特殊限制，并优选为15600并且更优选为21~550ium。如果氢渗透膜1的厚度小于15|am,那么氲渗透膜的强度不足并且可能破损。如果氩渗透膜1的厚度大于600pm，那么氢渗透量将下降。应当注意的是，可采用与上述测量氢渗透性基材2厚度的方式相同的方式，测量氢渗透膜1的整体厚度。对本发明的制造氢渗透膜1的方法没有特殊限制，并且可适当地采用公知的方法制造氢渗透膜1。例如，首先，利用气相沉积、溅射、离子镀、镀覆等在氢渗透性基材2上形成第一中间层5。然后，利用气相沉积、溅射、离子镀、镀覆等在第一中间层5上形成第二中间层6，另外，利用气相沉积、溅射、离子镀、镀覆等在其上形成Pd膜3。因而，可适当地制造本发明的氢渗透膜1。当本发明的氢渗透膜1如下所述用于燃料电池时，希望在Pd膜3上形成鈣钛矿膜以获得高的电动势。在这种情况下，Pd膜3致密没有针孔是优选的，并且为了制造这种致密的Pd膜，通过离子镀形成Pd膜是优选的。如上所述，在本发明的氢渗透膜l中，氢渗透性高且氢渗透性随时间的劣化降低。本发明的这种氢渗透膜1可适当地用于从含氢气体中提取氬的氢提取器、氢传感器、燃料电池等。图2是本发明优选实例的燃料电池11的截面示意图。本发明还提供燃料电池11,其包括如上所述的本发明的氢渗透膜12以及位于氢渗透膜1的Pd膜3之上的质子导电膜。用于图2所示的燃料电池11的氬渗透膜与图1所示的实例的氢渗透膜1类似，不同的是第一中间层5、第二中间层6和Pd膜3仅形成在氢渗透性基材2的一个表面上。任何相同的组元由相同的标记指示，在此不再重复说明。在图2所示的实例的燃料电池11中，第一中间层5、第二中间层6和Pd膜3形成在氢渗透性基材2的一个表面上，另外，在Pd膜3上，形成质子导电膜4和氧电极15。在金属多孔体基材13上设置没有形成第一中间层5、第二中间层6和Pd膜3的氢渗透性基材2的表面。本发明的这种燃料电池11提供电动势优异和电动势随时间的下降降低的优势。如本申请所用，"电动势优异"的意思是燃料电池的电动势为至少l.OV(优选至少1.1V)。例如可利用电化学测量装置(Potentiostat/Galvanostat)(Solartron制造)测量燃料电池的电动势。另夕卜，"电动势随时间的下降降低"的意思是当以上述方法连续测量电动势时，与初始电动势相比，电动势下降10%的时刻在测量开始10小时(优选24小时)后。用于本发明燃料电池ll的质子导电膜14为固体电解质膜，该固体电解质膜具有质子(H+，质子)在其中传导的特性。对于这种质子导电膜14,任何公知的质子导电膜均可使用。对本发明没有特殊限制，然而，由包含金属如碱土金属、Ce、Zr等的氧化物组成的膜可作为质子导电膜14的实例。特别是，可适当地使用由化学式AxMyLz03(其中A为碱土金属，M为如Ce和Zr的金属，L为第3族和第13族元素，x为约l2,y+z为约l，以及z/(y+z)为约00.8)表示的氧化物的膜，具有钙钛矿型晶体结构的氧化物的膜特别合适，这是因为可获得高的质子电导率和高电动势。在上述化学式中，由L表示的元素还包括镧系元素，更具体而言，Ga、Al、Y、Yb、In、Nd和Sc可作为实例。在本发明的燃料电池11中，对质子导电膜14的厚度没有特殊限制，然而，优选为0.120pm，更优选为110pm。如果质子导电膜14的厚度大于20(Lim,那么可能出现的问题是质子渗透性下降并且电池的输出也下降。质子导电膜14的厚度越小，质子电导率变得越高。然而，厚度小于0.1pm的质子导电膜14具有许多膜缺陷(针孔)并且更容易使氢在没有离子化(质子化)的情况下通过，从而没有充分地起到固体电解质的作用。在本发明中，质子导电膜14的厚度在上述范围内的情况下，可降低上述问题可能出现的概率，同时可实现与氢渗透膜1的紧密接触。对质子导电膜14的制造方法没有特殊限制。例如可通过溅射、电子束气相沉积、激光烧蚀、CVD等在氢渗透膜12的Pd膜3上形成(沉积)质子导电膜14。可通过湿法工艺方法如溶胶-凝胶工艺(湿法工艺)形成质子导电膜14。优选地，在氧化气氛中于至少400。C通过沉积得到质子导电膜14,或者通过于不高于400。C的温度进行沉积，然后在非氧化气氛中于至少400°C进行烧结，得到质子导电膜14。在这种条件下，可得到具有钙钛矿结构的质子导电膜14。图2所示实例的燃料电池11具有形成在质子导电膜14上的氧电极15。对用于本发明的氧电极15没有特殊限制，并且优选包括Pd、Pt、Ni、Ru(4如)和/或它们的合金的薄膜电极，包括贵金属和/或导电氧化物的涂覆电极，或者多孔电极优选作为氧电极的实例。可通过溅射、电子束气相沉积、激光烧蚀等在质子导电膜的最上层上沉积Pd、Pt、Ni、Ru和/或它们的合金，得到薄膜。如果氧电极15为这种薄膜电极，那么厚度通常为约0.0110pm。例如可通过将Pt浆、Pd浆和/或导电氧化物浆料涂覆到质子导电膜14上并进行烘干，形成涂覆电极。如果氧电极15为这种涂覆电极，那么厚度通常为约5500jim。例如可通过丝网印刷形成多孔电极。如果氧电极15为这种多孔电极，那么厚度通常为约1-100^m。在图2所示实例的燃料电池11中，将没有形成第一中间层5、第二中间层6和Pd膜3的氢渗透性基材2的表面设置在金属多孔体基材13上。金属多孔体基材13是由导电金属形成的基材并具有允许氢透过的多个孔。由SUS等形成的多孔基材可作为这种金属多孔体基材13的实例。例如可通过溅射、电子束气相沉积、激光烧蚀等将形成氢渗透性基材并包括V或V合金的材料沉积在金属多孔体基材13的表面上，在金属多孔体基材上提供氢渗透性基材2。可通过湿法工艺如镀覆等在金属多孔体基材13上设置氢渗透性基材2。图2所示实例的燃料电池11在使用时，与金属多孔体基材13接触的氢透过金属多孔体基材13、氢渗透性基材2、中间层4(第一中间层5和第二中间层6)和Pd膜3，到达质子导电膜14,氩在此释放电子，从而变为质子。质子透过质子导电膜14到达氧电极15，质子在此得到电子并与存在于并围绕氧电极15的氧结合，从而生成水，将水从系统中排出。金属多孔体基材13与氧电极15之间的电子得失产生电动势，由此起到电池的作用。尽管此后结合实施例和对比例详细描述了本发明，但本发明不限于此。实施例实施例10.1mm厚的商购V箔(直径10mm且厚100|im的圆盘状)用作氢渗透性基材2,并且在真空度不大于2xl(T3Pa并且不加热基底的条件下通过气相沉积用Ta覆盖所述V箔的两表面，以形成厚0.03^m(30nm)的Ta层(第一中间层5)。然后，同样地，用Co覆盖各Ta层的表面，以形成厚0.03pm(30nm)的Co层(第二中间层6)。另外，同样地，用Pd覆盖各Co层的表面，以在最外层形成厚0.1pm的Pd膜3。从而，制得图1所示实施例的氢渗透膜1。对于所得的直径为10mm的圓盘状氳渗透膜l,在温度为600。C并且两相对面之间的氢压差A为0.04MPa的条件下，测量单位时间的氢渗透量。连续进行测量并且发现在测量开始后1500分钟时氢渗透量由初始氢渗透量下降30%。实施例2以与实施例1中相同的方式制造氢渗透膜1，不同的是由Ni代替Co形成第二中间层6。以与实施例1中相同的方式进行测量并发现在测量开始后1200分钟时氢渗透量由初始氢渗透量下降30%。实施例3以与实施例1中相同的方式制造氬渗透膜1,不同的是，厚0.1mm的商购V-Ni箔(直径10mm且厚100(im的圆盘状)用作氬;参透性基材2。以与实施例1中相同的方式进行测量并发现在测量开始后1500分钟时氢渗透量由初始氪渗透量下降30%。实施例4以与实施例1中相同的方式制造氢渗透膜1,不同的是，用Pd-Ag合金形成Pd膜3作为最外层。以与实施例1中相同的方式进行测量并发现在测量开始后1800分钟时氢渗透量由初始氢渗透量下降30%。对比例1在真空度不大于2xl0-spa并且不加热基底的条件下，通过气相沉积用Pd覆盖与实施例1中所用V箔相同的V箔的两表面，以形成厚0.1pm的Pd膜，从而制得氢渗透膜。在本对比例中，没有形成第一中间层和第二中间层。以与实施例1中相同的方式进行测量并发现在测量开始后240分钟时氢渗透量由初始氢渗透量下降30%。只于比例2在真空度不大于2xlO^Pa并且不加热基底的条件下，通过气相沉积用Ta覆盖与实施例1中所用V箔相同的V箔的两表面，以形成厚0.03|im(30nm)的Ta膜。然后，同样地，用Pd覆盖各Ta层的表面，以形成厚0.1^im的Pd膜，从而制得氢渗透膜。在本对比例中，没有形成第二中间层。以与实施例1中相同的方式进行测量并发现在测量开始后900分钟时氢渗透量由初始氢渗透量下降30%。对比例3以与实施例1中相同的方式制造氢渗透膜，不同的是，用Cu形成第二中间层。以与实施例1中相同的方式进4亍测量，并发现在测量开始后900分钟时氢渗透量由初始氢渗透量下降30%。对比例4以与实施例1中相同的方式制造氢渗透膜，不同的是，用Ti形成第二中间层。以与实施例1中相同的方式进行测量，并发现在测量开始后1000分钟时氢渗透量由初始氢渗透量下降30°/。。实施例1~4和对比例1~4的结果如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>*氢渗透量与开始时相比降低30%的时间如表1所示，在没有形成第一和第二中间层的对比例1的氢渗透膜中，氬渗透量由测量开始降低30%所用的时间为240分钟并且氢渗透率随时间的下降大。在仅具有Ta层作为第一中间层的对比例2的氢渗透膜的情况下,与对比例1的氪渗透膜相比，随时间的下降降低，然而，氢渗透量由测量开始下降30%所用的时间为900分钟，这仍然是不够的。另外，在分别由Cu和Ti形成第二中间层的情况下(对比例3和4)，氢渗透量由测量开始下降30%所用的时间分别为900分钟和1000分钟，这也是不够的。在氢渗透性基材2和Pd膜3之间形成第一中间层5和第二中间层6的本发明的氢渗透膜l(实施例14)中，氢渗透量由开始下降30%所用的时间为1200-1800分钟，这比对比例的时间长得多。^v而显示出可通过形成第一中间层5和第二中间层6显著降低氢渗透率随时间的下降。应当理解的是，本申请所披露的实施方案和实施例在各方面是示例性的和非限制性的。通过各项权利要求限定本发明的范围，而不是上述说明，并意图包括在等价于各项权利要求的范围和含义内的任何改变。权利要求1.一种氢渗透膜(1)，其包括包括V或V合金的氢渗透性基材(2)；包括Pd或Pd合金并且具有氢渗透性的Pd膜(3)；和中间层(4)，其设置在所述氢渗透性基材(2)和所述Pd膜(3)之间，并包括与氢渗透性基材(2)接触的第一中间层(5)和与Pd膜(3)接触的第二中间层(6)，其中所述第一中间层(5)包括选自Ta、Nb和它们的合金中的至少一种，和所述第二中间层(6)包括选自第8族元素、第9族元素、第10族元素和它们的合金中的至少一种，并具有1nm～100nm的厚度。2.根据权利要求1的氢渗透膜，其中所述第一中间层(5)的厚度为10mn~500nm。3.—种燃料电池(ll),其包括权利要求1的氢渗透膜(12)和设置在氬渗透膜(12)的Pd膜(3)上的质子导电膜(14)。4.一种燃料电池(ll),其包括权利要求2的氢渗透膜(12)和设置在氢渗透膜(12)的Pd膜(3)上的质子导电膜(14)。全文摘要本发明披露厚1～100nm的氢渗透膜(1)，该氢渗透膜(1)包括包含V或V合金的氢渗透性基材(2)、包含Pd或Pd合金的氢渗透性Pd膜(3)以及中间层(4)，所述中间层(4)设置在氢渗透性基材(2)与Pd膜(3)之间并包括与氢渗透性基材(2)接触的第一中间层(5)和与Pd膜(3)接触的第二中间层(6)。第一中间层(5)包含选自Ta、Nb和它们的合金中的至少一种，第二中间层(6)包括选自第8族元素、第9族元素、第10族元素和它们的合金中的至少一种并具有1～100nm的厚度。本发明还披露燃料电池，该燃料电池包括所述氢渗透膜和设置在所述氢渗透膜中的Pd膜之上的质子导电膜。所述氢渗透膜能够抑制氢渗透性基材、中间层和Pd膜之间的相互扩散，并能够解决氢渗透性随时间下降的问题。该燃料电池没有造成电动势随时间的下降。文档编号B01D71/02GK101193693SQ200680020828公开日2008年6月4日申请日期2006年9月21日优先权日2005年9月27日发明者水野修,饭岛昌彦申请人:住友电气工业株式会社;丰田自动车株式会社