ナノスコピック触媒粒子を担持した微細構造化担体ウィスカを含むナノ構造化要素を含む燃料電池カソード触媒が提供される。ナノスコピック触媒粒子は、第１および第２の層の交互適用によって製造され、第１の層は白金を含み、第２の層は、鉄と、第ＶＩｂ族金属、第ＶＩＩｂ族金属、並びに、白金および鉄以外の第ＶＩＩＩｂ族金属よりなる群から選択された第２の金属との合金または均質混合物あって、この場合、第２の層における第２の金属に対する鉄の原子数比が０〜１０であり、第２の層に対する第１の層の平面相当厚さの比が０．３〜５であり、第１および第２の層の平均二層平面相当厚さが１００Å未満である。白金の真空蒸着ステップと、鉄と第２の金属の合金または完全混合物の真空蒸着ステップとを交互に行うことを含むかかるナノスコピック触媒粒子の製造方法も提供される。
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本発明は、例えば、燃料電池の触媒として使用する組成物に関し、前記組成物は白金、ニッケル、鉄を含み、（ｉ）白金濃度は５０原子％を超え、ニッケル濃度は１５原子％未満であり、及び／又は鉄濃度は３０原子％を超え、あるいは、（ｉｉ）白金濃度は７０原子％を超え約９０原子％未満である。さらに、本発明は、白金、ニッケル、鉄を含む触媒前駆体組成物からそれらの触媒組成物を調製する工程に関し、当該触媒前駆体組成の白金濃度は５０原子％未満である。 （もっと読む）

本発明は、１ミクロン以下の厚さを有する親水性表面層、および、その下に、少なくとも５ミクロンの厚さを有するフルオロポリマーを含んでなる疎水性の第２の層を含んでなる燃料電池ガス拡散層を提供する。さらに、本発明は、ａ）炭素繊維構造体を提供するステップ、ｂ）炭素繊維構造体の少なくとも上部表面を、フルオロポリマーを含んでなる組成物で被覆するステップ、および、ｃ）１ミクロン以下の厚さを有する親水性表面層を生成するように、上部表面を、シランプラズマなどの少なくとも１種のプラズマに暴露するステップ、を含んでなる燃料電池ガス拡散層の製造方法を提供する。本発明はまた、親水性表面層がパターンに従って塗布されるように、上部表面を、パターンに従う窓を有するマスクで部分的に覆うステップを追加的に含んでなる方法を提供する。本発明はまた、炭素繊維構造体がロール織物として提供され、前記上部表面を少なくとも１種のプラズマに暴露するステップが、連続式ロールツーロール法で行われる方法を提供する。 （もっと読む）

【解決手段】 膜−電極アッセンブリーで組み合わせるべき膜の製造方法において、イオン伝導性膜中の溶剤含有量を制御しながら、イオン伝導性膜を少なくとも１種類の溶剤を含む液中でまたは少なくとも１種類の溶剤の蒸気相を含む雰囲気で膨潤させる段階を含むことを特徴とする、上記方法。 （もっと読む）

本発明は、^１３Ｃ核磁気共鳴スペクトルにおいて縮合芳香族炭素６員環及びスルホン酸基が結合した縮合芳香族炭素６員環の化学シフトが検出され、粉末Ｘ線回折において半値幅（２θ）が５〜３０°である炭素（００２）面の回折ピークが少なくとも検出され、プロトン伝導性を示すことを特徴とするスルホン酸基が導入された無定形炭素を提供する。 このスルホン酸基導入無定形炭素は、プロトン伝導性、酸触媒機能、熱安定性、化学的安定性に優れ、また、低コストで製造可能であることから、プロトン伝導性材料、固体酸触媒として非常に有用である。 （もっと読む）

一般式（３）：


（式中、Ｒｆ^１は炭素数４〜１０の２価のパーフルオロ炭化水素基である。）
で表されるモノマーユニットを有するフッ素化スルホン酸ポリマーであって、該ポリマー中の−ＳＯ_３Ｈ基を−ＳＯ_２Ｆとした形態を有するときの、２７０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が１００ｇ／１０分以下であるフッ素化スルホン酸ポリマーを、膜及び触媒バインダーの少なくとも一方に用いる、固体高分子型燃料電池用膜／電極接合体。 （もっと読む）

本発明は、スルホン酸由来基含有フルオロポリマーを含む処理対象物にフッ素化処理を行うことにより安定化フルオロポリマーを製造することよりなる安定化フルオロポリマー製造方法であって、上記スルホン酸由来基含有フルオロポリマーは、−ＳＯ_３Ｍ（Ｍは、Ｈ、ＮＲ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｒ^４又はＭ^１_１／Ｌを表す。Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は、同一又は異なって、Ｈ若しくは炭素数１〜４のアルキル基を表す。Ｍ^１は、Ｌ価の金属を表す。）を有するフルオロポリマーであり、上記処理対象物は、水分が質量で５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする安定化フルオロポリマー製造方法である。 （もっと読む）

【解決手段】本発明は1キロワットの電力当たり５００ドルよりも安いコストで固体酸化剤燃料電池（ＳＯＦＣ）を都合よく製造する方法を提供する。本方法は、電極層を形成し、電極表面に電解質材料を沈積することからなる。形成される構造は、電極−電解質の二層構造である。第２の電極がこの二層の上に沈積されて、二つの電極の間電解材料質が沈積された構成の多層構造燃料電池が形成される。この多層構造は、次いで加熱されて単一の加熱サイクルでもって焼成されてバインダー材料が除去されて、燃料電池は焼結される。この加熱サイクルは、一つまたはそれ以上のチャンバーのある炉内で行なわれる。チャンバーは好ましくは電池を加熱して電解質と電極構造のバインダー材料を除去するために可変のまたは多重の周波数のマイクロウエーブ源を具備する。チャンバーはまた燃料電池の焼結のための対流および／または放射加熱源を含む。さらに加えて、本発明は協調させて電解質と電極構造の熱物理的性質からの逸脱を少なくする。この調和は、電池内の温度勾配を少なくして、温度サイクルの間、均一に加熱、焼成する。多層構造は電池内の温度勾配が小さくなるので、歪んだり壊れることが少ない。ＳＯＦＣはまたは標準的な方法よりも時間が一桁違少ない本方法により製造される。 （もっと読む）

本発明は、高分子膜がホスホン酸ポリマーを含む、触媒層でコーティングされている高分子膜に関する。該ポリマーは、ホスホン酸モノマーの重合により得られ得る。本発明は、該触媒層がホスホン酸アイオノマーを含むことを特徴とし、該アイオノマーは、ホスホン酸モノマーの重合により得られ得る。
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芳香族基へ共有結合されているスルホン酸基を有するポリマーと、ホスホン酸基を含みそしてホスホン酸基を含むモノマーを重合することによって得られるポリマーとを含む、プロトン伝導性高分子膜が開示される。 （もっと読む）

固体酸化物燃料電池が、電解質材料から成る多孔性の下地層（５）上に電解質層（６）を有する。電解質層（６）のためにナノ粒子が使用され、これらのナノ粒子は、比較的低い温度での焼結により薄く且つ気密な電解質層（６）になる。 （もっと読む）

本発明は、例えば、白金及び銅を含有し、白金濃度が５０原子パーセントを超え約８０原子パーセント未満であり、３５オングストローム未満の粒径を有する、燃料電池の触媒として使用する組成物に関する。さらに本発明はそのような組成物を調製する様々な方法に関する。 （もっと読む）

拡散用介在体はPEM燃料電池で実施されるために提供される。該拡散用介在体は、トランスバース軸に沿って剛性があり、ラテラル軸に沿って可撓性があり、かつ実質的に非圧縮性の厚みを有する透過性シートである。該拡散用介在体は、大型シートにして量産され、移動および貯蔵のためにラテラル軸に沿って巻物化することができる。そのトランスバース軸の剛性は、トランスバース方向に整列した大きなファイバーまたは金属細片材のいずれかの含有によって与えられ、PEM燃料電池の流路内への該拡散用介在体の張り出しが防止される。該拡散用介在体は、水およびガス透過性であり、かつ導電性である。 （もっと読む）

電気化学電池および拡散媒体を使用する他のデバイスの水管理に関連した問題に対処するために、拡散媒体およびそれの製造方法が提供される。本発明の一実施形態に従って、拡散媒体を製造するための方法が提供される。第１および第２の主面を画定する多孔質繊維状マトリックスを備える拡散媒体基板が設けられる。基板は、その基板を導電性にするのに十分な多量の炭素質材料を備える。基板の第１および第２の主面のうちの１つの少なくとも一部分に沿って中間細孔層が付けられる。中間細孔層は、疎水性成分、親水性成分および孔形成剤を備える被膜を設けることによって基板に付けられる。中間細孔層を保持する基板の領域以外には基板にフッ素化重合体が無い。中間細孔層が拡散媒体基板よりも多孔性であるように、孔形成剤が分解される。
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燃料電極のアノードにより支持されたタイプの固体酸化物の燃料電池（ＳＯＦＣ）が、改良された機械的及び電気化学的性質を有する新規の燃料電極設計を備える。新規の支持用アノードは、電池全体の構造的補強のための管状本体の中心穴内に内方向に突出する複数の内部長手方向の突起部またはボスを備え、電極表面積を増大し、アノード電子伝導性を最適化し、ＳＯＦＣ組立体システム（例えば電池積重体）内への電池の取付けを容易にする。本発明のＳＯＦＣは、円筒形状、及び少なくとも３つの面を有する多角形状を含むある範囲の管状構成を意図する。低費用製造経路も開示され、アノード支持体内の突出ボスは、従来の形成技法に比べて追加の加工工程を必要としない。

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電気化学的電池および拡散媒体を使用する他のデバイスの水分管理に関する問題に対処するために、拡散媒体および拡散媒体のパラメータを調整する方法が提供される。多孔質炭素紙上にメソ多孔質層を提供するために疎水性ポリマー材料と混合されたフィラー材料としての炭素の粒径や表面積など、拡散媒体の様々なパラメータが、燃料電池の特定の動作湿度に合わせて調整される。 （もっと読む）

本発明は、拡散層及び触媒物質を含む活性層を含む燃料極と拡散層及び触媒物質を含む活性層を含む空気極とから構成される電極；及び燃料極と空気極との間に介在し、片面または両面が触媒物質を含む活性層でコートされた電解質膜と；を含み、前記電極と電解質膜とが加温圧着された膜・電極接合体であって、電極拡散層への活性層のコーティング時における活性層の粘度が、１００乃至１０,０００ｃＰｓであることを特徴とする膜・電極接合体のこの作製方法を提供する。
本発明による膜・電極接合体は、膜と電極との界面抵抗が減少し、触媒利用率が高く、且つ優れた出力密度を有し、大量生産が可能である。
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電気化学デバイスにおいて使用するための自立型乾燥電極膜を作製するための乾式処理ベースの電気化学デバイスおよび方法が開示される。バッテリー、コンデンサ、および燃料電池などの電気化学デバイスのコスト効率が良い製造が可能となる。
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【課題】燃料電池の電極触媒に用いられるのに非常に適した特性を示す金属-カーボン複合体を提供する。
【解決手段】本発明は、ナノ構造を有する金属-カーボン複合体及びそれの応用に関するものであり、より具体的にナノ枠に転移金属前駆体及びカーボン前駆体を連続的に担持させ、高温反応させることにより製造されるナノ構造を有する金属-カーボン複合体に関するものである。本発明による金属-カーボン複合体は、多孔性ナノ構造のメゾポーラスカーボン内で金属が1ナノメーター以下の大きさで非常に規則的に多分散されており、金属と炭素が化学的に結合している。 （もっと読む）

本発明は、電気化学的デバイス、特に膜燃料電池における使用のための膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）に関する。この膜電極アセンブリは、半同一広がり設計を有し、イオン伝導膜、２つの触媒層、および前側および後側上の異なるサイズの気体拡散層を備える。この第１の気体拡散基体は、より小さい２次元領域、それからイオン伝導膜を覆い、その一方で第２の気体拡散基体は、イオン伝導膜と実質的に同じ面積を有し、これによって気体拡散基体によって支持されていない前面を有するイオン伝導膜を残す。この特定の設計に起因して、この膜電極アセンブリは、安定な取り扱い易い構造体を有し、良好な電気特性を有し、そして反応性気体の互いからの封止において有利である。特に、本発明は、水素貫通電流の実質的な減少を可能にする。本発明はまた、本発明のＭＥＡを作成するための新規な方法、特に熱パルス溶接方法に関する。
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