表面とレーザとの相互作用を利用して、イオン交換システム構造の表面を粗加工する方法。レーザによる表面粗加工プロセスによって、細かい繊維状構造に製造できない種類のものを含む、金属、セラミック、シリケート、ポリマーなどのような広範な基材を使用できるようになる。表面が粗加工されたイオン交換システム構造は、大きい交換表面積が望ましい、燃料電池、バッテリー、及び他の触媒システムなどの用途におけるイオン交換媒体として利用することができる。
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【課題】 電極反応を促進することで、安定して十分な起電力を発揮させることが可能であり、かつ、簡易な構造で安全に反応物質を貯蔵、供給することができる燃料電池を提供すること。
【解決手段】 発電部と、発電寄与物質貯蔵部を備えた電池本体から着脱可能な容器と、発電寄与物質輸送手段と、発電寄与物質供給口と、を具備する燃料電池であって、前記発電部が、少なくとも、第１の電極が配置された酸性媒体と、第２の電極が配置された塩基性媒体と、を備え、前記酸性媒体および前記塩基性媒体が互いに隣接もしくは近設されてなり、前記酸性媒体および前記塩基性媒体の少なくともいずれかに反応物質が含有されてなり、さらに、前記発電寄与物質貯蔵部が反応物質貯蔵部を備え、前記発電寄与物質供給口が反応物質供給口を備え、該反応物質貯蔵部から前記反応物質を前記反応物質供給口を通じて前記発電部へ供給する反応物質輸送手段を前記発電寄与物質輸送手段に備えていることを特徴とする燃料電池。 （もっと読む）

本発明は、ガス拡散電極を含むプロトン交換膜燃料電池の膜電極アセンブリの製造方法を開示する。ガス拡散電極の製造方法は、次の各工程を含む。導電性基材を製造し；炭素含有材料の層を導電性基材上に形成し；上記の炭素含有材料を有する導電性基材を所定の温度で圧力に供し；上記の炭素含有材料を有する導電性基材を圧力下に冷却して、上記の導電性基材上にガス拡散層を得；触媒含有材料の層を該ガス拡散層に塗布し；ガス拡散層及び導電性基材を有する触媒含有材料の層を別の所定の温度で圧力に供し；圧力下で冷却してガス拡散電極を形成する。従来技術に比べると、膜電極アセンブリ内のすべての層は、ともに堅く結合しており容易に分離しない。これらの製造方法は、単純で、実行が簡単であり、良好な再現性を有し、優れた総合的電気特性を有する電子膜を作り出す。 （もっと読む）

【課題】触媒金属が反応界面に選択的に担持した固体高分子形燃料電池用電極触媒において、触媒金属の担持量を増加させ、製造工程の大幅な簡略化が可能な、固体高分子形燃料電池用電極触媒の製造方法と、この製造方法で得られた燃料電池用電極触媒を用いることを特徴とする固体高分子形燃料電池を提供する。
【解決手段】固体高分子形燃料電池用電極触媒の製造方法において、陽イオン交換樹脂溶液にカーボンを分散させる第１の工程と、前記分散物から溶媒を除去し、陽イオン交換樹脂とカーボンとを含む混合物を形成する第２の工程と、前記混合物中の陽イオン交換樹脂に含まれるプロトン以外のカチオンを、その陽イオン交換樹脂のイオン交換容量の１０％以下にする第３の工程と、前記混合物に含まれる陽イオン交換樹脂の固定イオンに触媒金属の陽イオンを吸着させる第４の工程と、前記吸着した触媒金属の陽イオンを還元する第５の工程とを経ることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】継続して均一な塗布を行うことができるスプレー塗布装置を提供する。
【解決手段】塗布液を噴射するスプレーガンと４、スプレーガン４に塗布液を供給する液送装置７と、高圧ガスを減圧する減圧装置３と、溶媒を減圧された高圧ガスに霧状に添加することにより霧化ガスを生成する霧化装置２と、を備える。また、液送装置７からスプレーガン４までの間の圧力を検出する圧力計測装置６を備え、塗布液の圧力が所定圧力よりも増加した時に、霧化ガスに霧状に添加する溶媒量を増やし、霧化ガスの圧力を増大する。 （もっと読む）

高性能の固体酸燃料電池膜電極集合体を製造するために使用される方法、技術、および組成物を開示する。本発明の技術は、固体酸電解質材料を調製する工程、電解質膜を堆積する工程、電極触媒層を堆積する工程、電極を調製する工程、ガスシールを製造する工程、および膜電極集合体を構築する工程を含む。

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膜と、複数の電極と、そして触媒とを備えた膜電極アッセンブリの製造方法において、該触媒が、該膜の材料の中にプレスされる。例えば、前記材料をin-situ形成する時。 （もっと読む）

本発明は、低い白金ローディングを用いたガス拡散媒体の直接的な金属化によって得られる燃料電池及び他の電気化学的用途における使用のためのガス拡散電極、並びに、これを組み込んだ膜電極アセンブリーに関する。 （もっと読む）

膜電極アセンブリは、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配置された膜と、膜と、アノード及びカソードの少なくともいずれか一方の電極との間にある長寿命触媒層と、を備える。長寿命触媒層は、膜材料に埋設された触媒粒子を備え、好ましくは、少なくともいずれか一方の電極に電気的に接続された第１の複数の粒子を含む。長寿命触媒層はさらに、好ましくは、少なくともいずれか一方の電極から電気的に遮断された第２の複数の粒子を有し得る。
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炭素繊維は黒鉛化されているが、不織布網状組織が黒鉛化処理されていない炭素繊維の不織布網状組織を含むガス拡散基材が開示される。グラファイト粒子及び疎水性ポリマーの混合物が網状組織内に配置される。グラファイト粒子の少なくとも９０％の最長寸法は１００μｍ未満である。ガス拡散基材を製造する方法も開示される。
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本発明の一態様は、チタンシリコンゾル−ゲル誘導材料、ジルコニウムシリコンゾル−ゲル誘導材料、またはそれらの混合物を含んでなる母材中に分散されてその全体にわたって分布された少なくとも１つの貴金属と少なくとも１つの導電性成分とを含んでなるゾル−ゲル誘導複合体を提供することである。本発明の別の態様は、このゾル−ゲル誘導複合体を製造するための方法を提供することである。別の態様は、該ゾル−ゲル複合体を含んでなる燃料電池および膜電極組立体を提供することである。別の態様は、支持体上に該ゾル−ゲル複合体を堆積させるための方法を提供することである。 （もっと読む）

本発明は、電気化学装置、殊にダイレクトメタノール燃料電池（ＤＭＦＣ）のための膜電極ユニット（ＭＥＵ）に関する。膜電極ユニットはアノード側およびカソード側にバッキング（すなわちガス拡散層）を有しており、これらのバッキングは異なる水密性（ＷＴ）を有する。アノードバッキングはカソードバッキングよりも低い水密性（すなわち高い浸透性）を有していなければならず、ここではＷＴ_アノード＜ＷＴ_カソードである。アノードバッキングは有利には補償層（マイクロ層）を有さず、カソードバッキングよりも低い撥水剤の含有率（総重量を基礎として２〜１０質量％）を有し、またカソードバッキングよりも高い総孔容積（Ｖ_Tot）を有する。製造される膜電極ユニットはメタノール水溶液でもって動作するＤＭＦＣ燃料電池において実質的に改善された性能を有する。 （もっと読む）

燃料電池に組み込むためのアノード構造を開示する。該アノード構造は、一種以上の電気触媒を含んでなる第一区域および一種以上の電気触媒を含んでなる第二区域を含んでなり、該アノード構造を燃料電池中に組み込んだ時に、該第一区域が該燃料入口に隣接し、該アノード構造を燃料電池中に組み込んだ時に、該第二区域が該燃料出口に隣接する。該第一区域は、該第二区域よりも、一酸化炭素の電気化学的酸化をより効率的に促進する。
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ルテニウム（Ｒｕ）及びロジウム（Ｒｈ）合金を含む燃料電池用電極触媒、この電極触媒を含む電極膜接合体（ＭＥＡ）及びこの電極膜接合体を備える燃料電池を提供すること。本発明に係るルテニウム−ロジウム合金触媒は優れた酸素還元活性を有するだけではなく、既存の白金、白金系の合金触媒に比べて抜群なメタノール耐性を有することから、高性能及び高効率の燃料電池用電極触媒として用いることができる。
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液状アノードを有する電気化学的電池が提供される。好ましくは、この液状アノードは、融解塩および燃料を含有し、この燃料は、好ましくは、かなりの炭素原子含有量を有する。この燃料の供給は、好ましくは、このアノードにおいて、連続的に補充される。この燃料が、炭素原子を含有するか、または炭素原子に熱分解する場合、Ｃ＋２Ｏ^２−→ＣＯ_２＋４ｅ⁻の反応が、アノードにおいて起こり得る。この電気化学的電池は、好ましくは、固体電解質を有し、この固体電解質は、イットリウムで安定化されたジルコニア（ＹＳＺ）であり得る。この電解質は、固体カソードまたは液状カソードに接続され、このカソードは、空気のような酸化剤の供給を与えられる。Ｏ^２−のようなイオンが、この電解質を通過する。Ｏ^２−が、アノードからカソードへとこの電解質を通過する場合、このカソードにおける可能な反応は、Ｏ_２＋４ｅ⁻→２Ｏ^２−であり得る。
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電池特性の劣化要因のひとつである過酸化水素の生成が抑制され、電解質体の劣化を防止できると共に、長期間安定して高い電池特性を維持できる燃料電池を得る。互いに対向配置される燃料極（２）及び酸化剤極（１）の間に、イオン伝導性を有する電解質体（３）を配置してなる燃料電池において、前記電解質体（３）は第１の電解質層（３Ａ）と、該第１の電解質層（３Ａ）を挟むように各々配置した第２の電解質層（３Ｂ）の３層構成であって、前記第２の電解質層（３Ｂ）は、前記燃料極（２）および前記酸化剤極（１）にそれぞれ接するものであり、かつ前記酸化剤極（１）から前記燃料極（２）への酸素の透過を防止する層であって、該層内に触媒を含有している燃料電池。 （もっと読む）

本発明は、触媒、特に、ガス拡散電極又は触媒で覆われた膜構造中の組込みに適した白金黒又は炭素支持された白金電気触媒（前記触媒は、炭素支持体上にin-situで形成された二酸化白金の化学的還元によって得られる）に関する。 （もっと読む）

多孔質金属膜を形成するための改善された２工程複製プロセスが提供される。多孔質非金属テンプレートのネガが、テンプレートに液体前駆体を浸透させ、この前駆体を硬化して固体のネガを形成した後、テンプレートを除去してネガを露出することで得られる。露出されたネガを周囲するように金属を成膜する。そしてネガを除去することで、元のテンプレート膜の細孔を複製した細孔を有する多孔質金属膜が得られる。テンプレートの除去と金属の成膜の間、ネガは常に液体中に浸った状態に保たれる。この浸漬によって、これらの工程間にネガが乾燥することで引き起こされるネガの損傷が防止される。本発明の別の側面によると、上記方法によって形成された金属膜が提供される。例えば、膜の一面に他面より小さい細孔を有するような金属膜が提供される。
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膜電極アッセンブリは、燃料極と、空気極と、燃料極と空気極の間に配置された膜と、空気極と膜の間の長寿命触媒層とを含んでなり、長寿命触媒層は、酸素を消費し、かつ、過酸化水素を分解して、水を生成するのに適合されている。
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修飾炭素生成物を組み込んだ燃料電池コンポーネント。修飾炭素生成物は、コンポーネントの特性を都合よく増強し、燃料電池内の効率を高められる。
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