膜電極アセンブリ（１２）の作成方法を提供する。該方法は、非孔質ポリマー基材（７２）であって、再使用を容易にするために処理中に著しい変形が生じないような十分な構造保全性および弾性変形を有する基材を提供する。連続処理の場合、該基材（７２）をループの形にしてもよい。イオン伝導性材料、導電性材料、触媒、および高沸点溶媒を包含するスラリー（７０）を形成する。該スラリー（７０）を、非孔質ポリマー基材（７２）上に、例えば不連続領域のパターンで施用する。該スラリー（７２）を乾燥してデカルを形成する。該デカルを膜に結合した後、基材を、再使用することができるように、デカルから実質的に無傷状態で剥離する。 （もっと読む）

黒鉛化温度を超えない炭化温度まで加熱された炭素繊維ペーパーの形成を含む、ガス拡散媒体およびその製造方法が提供される。ＰＥＭ燃料電池用の効果的ガス拡散媒体を製作するのに黒鉛化温度帯の最終高温加熱処理ステップは必要ないという発見によって、高温最終加熱処理に関連するコストが大幅に低下し、拡散媒体のロールでの処理も可能にする。
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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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【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）

【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）

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）

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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本発明は金属コア、より詳しくは白金族金属または白金族金属の合金を材料とする金属コアと、有機二重コーティングとを有するナノ粒子の触媒としての利用などに関するものであり、前記ナノ粒子は、少なくとも一つの白金族金属または白金族金属の合金を含む金属コアと、前記金属コアの表面に結合された分子から形成される第１有機コーティングと、前記第１有機コーティングの分子とは異なる分子であり、且つ前記第１有機コーティングの分子上にグラフトされた分子から形成される第２有機コーティングとを含む。
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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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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）

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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ガス拡散電極を製造する方法、特に、酸素反応または水素反応に対して高い触媒活性を備えるべくプラスチックにより結合された薄いガス拡散電極を製造する方法が記述される。該方法は次の工程を含む：乾燥形態で粉末混合物をＰＴＦＥ粒子と凝集させて乾燥凝集体を生成する工程；前記乾燥凝集体に対して有機溶媒を加えてペーストを生成する工程；前記ペーストをカレンダ加工して１ｍｍ未満の厚みを有する薄シートとすることで、活性層またはガス拡散層であって一方または両方は集電体を含むという活性層またはガス拡散層を形成する工程；および、前記活性層と前記ガス拡散層とを組み合わせてガス拡散電極を形成する工程。故に前記ガス拡散電極は、たとえば燃料電池、金属／空気バッテリまたはメンブレンにおいて使用され得る。
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対向する平らな表面（２２、２４）からシートの中に伸びるセラミック繊維（３ａ）を埋め込み、ガスに対する透過性をシートに与えている、電気化学的燃料電池の電極として有用な柔軟性グラファイトシート（１０）。 （もっと読む）