スルホン酸基を介するイオン伝導性材料の共有結合的架橋は、このようなベース材料に対して改良された燃料電池の性能特性のために、種々の低コスト電解質膜に適用され得る。この提案されるアプローチは、修飾が電気化学的性能を犠牲にすることも、その材料コストおよび生産コストを大きく増大させることもなく、それらの物理的安定性および化学的安定性を増大させ得る場合、プロトン交換膜としてかなりの潜在能力を有するという観察に、一部、起因する。
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フィラーベースの様々な粘土を含む無機陽イオン交換材料を含む、安価な複合高分子電解質膜の薄膜が、溶解成形法（ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｃａｓｔｉｎｇ）によって、製造される。この膜は、より高いイオン交換能力、プロトン伝導性および／またはより低いガス・クロスオーバーを示す。一般的に、複合膜は、優れた物理化学的特性を示し、水素酸素型燃料電池において、優れた燃料電池性能を示す。無機陽イオン交換材料は、複合電解質の約０．１重量％〜約９９重量％を成す。 （もっと読む）

燃料電池（７２３）において、単セル構造（１０１）に燃料（１２４）を供給する燃料容器（７１３）に隣接して高濃度燃料容器（７１５）を設け、燃料容器（７１３）と高濃度燃料容器（７１５）との境界部に、燃料（１２４）中の高濃度燃料（７２５）の透過を制御する透過制御膜（７１７）を設ける。 （もっと読む）

密封および／または補強されたメンブラン電極組立構造を開示する。それぞれ裏張り層および接着剤層を備えてなるカプセル封入フィルムを、各ガス拡散基材の少なくとも片面の縁部上に、該接着剤層が各ガス拡散基材中に含浸されるように配置する。密封および／または補強されたメンブラン電極組立構造の製造方法も開示する。
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溶出イオン量が少ない燃料電池部材用樹脂組成物を提供する。
下記ポリプロピレン６０〜８５重量％及び、下記タルク４０〜１５重量％を含んでなる燃料電池部材用樹脂組成物。（１）ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、又はホモポリプロピレンとブロックポリプロピレンのブレンド物であって、メルトフローレイトが２〜４０ｇ／１０分のポリプロピレン（２）白色度が９６％以上で、平均粒子径が４〜１０μｍのタルク （もっと読む）

【課題】 接着剤結合を改善した燃料電池用導電性エレメント（例えばバイポーラプレート）（５６）に関する。
【解決手段】 導電性エレメントは、一般的には、互いに向き合った表面を各々有する第１及び第２の導電性シート（５８、６０）を含む。互いに向き合った表面には、腐蝕保護を提供する導電性プライマーコーティング（１１０）が被せてある。このコーティングは、第１及び第２のシートが互いに接触する領域で前記第１及び第２のシートの夫々に対する接触抵抗が低い。コーティングを施した第１及び第２の表面は、前記シートのコーティングを施した前記第１及び第２の表面を接触領域で接着する導電性接着剤（１１２）によって互いに接合される。更に、本発明は、導電性エレメントにこのような改良された結合部を形成するための方法に関する。 （もっと読む）

【解決手段】
電気化学的電池と拡散媒体を用いる他の装置とで水管理に関した問題に取り組むため拡散媒体のパラメータを空間的に変化させる拡散媒体及び機構が提供される。水素燃料源を電気的エネルギーに変換する装置は、電気化学的アッセンブリと、第１及び第２の反応物入力部と、第１及び第２の生成物出力部と、第１及び第２の拡散媒体と、を備える。本装置は、第１及び第２の拡散媒体基板のうち一方の主要面の少なくとも一部分に沿って、親水性炭素質成分と疎水性成分とを備えるメソ細孔性層が載せられるように構成される。メソ細孔性層は、高いＨ_２Ｏ集中作用を受ける領域と低いＨ_２Ｏ集中作用を受ける領域の一方において、高いＨ_２Ｏ領域及び低いＨ_２Ｏ領域のうち他方に対して、実質的により大きい部分を占める。 （もっと読む）

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、その優れた化学的および熱的特性に起因して複数の適用に使用され得るポリアゾールブロックポリマーに基づく新規のプロトン伝導性ポリマー膜に関し、そして特に、上記ＰＥＭ燃料電池用の膜電極ユニットの製造におけるポリマー電解質膜（ＰＥＭ）として好適である。 （もっと読む）

プロトン交換膜型燃料電池のマニホールド（１０）のための多層シールシステムは、電池要素の不均一な縁部を補償するための端板（９）の間のシリコーンゴム充填物層（２２）と、マニホールド（１０）の接触表面の溝（２４）に配置されるエラストマーガスケット（１５）と、シリコーンゴム充填物層（２２）とガスケット（１５）との間に介在する、端板（９）の接触表面（１７）と同一平面の剛性誘電体ストリップ（４０）とを含む。剛性誘電体ストリップ（４０）は、コーナーシールのための山形（４０ａ）、あるいは平坦（４０ｂ）である。
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本発明は、特にポリアゾールに基づく、非対称ポリマーフィルム、該ポリマーフィルムの製造方法、およびその使用に関する。本発明に従うポリアゾールベースの非対称ポリマーフィルムは、スムースおよびラフ面を有し、そしてその非対称構造に起因して、迅速かつ均一な酸でのドーピングを可能にしてプロトン伝導膜を形成する。本発明の非対称ポリアゾールベースポリマーフィルムは、その優れた化学的、熱的および機械的特性に起因して種々の様式で使用され得、そしていわゆるＰＥＭ燃料電池のためのポリマー電解質膜（ＰＥＭ）の製造に特に好適である。 （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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本発明は、高温用プロトン伝導性高分子膜とこれの製造方法、及びこれを用いた膜−電極アセンブリーとこれを含む燃料電池に関するものであって、より詳細には、層状構造を有する金属ホスフェートの層間にスルホアルキル基またはスルホアリル基が挿入された固体イオン伝導体が、側鎖にカチオン交換基を有するプロトン伝導性高分子内に分散されたプロトン伝導性高分子膜を製造して、これを適用することにより、特に高温で外部の加圧条件がなくても優れたイオン伝導度を維持することができるため、高温及び常圧条件で燃料電池の運転を可能にする、プロトン伝導性高分子膜とこれの製造方法、そして製造されたプロトン伝導性高分子膜を用いた膜−電極アセンブリーとこれを含む燃料電池に関するものである。
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本発明は、以下を備える、水の電気分解のための膜電極アセンブリ（電解ＭＥＥ）に関する：正面および裏面を有するイオン伝導性膜；正面上の第１の触媒層；正面上の第１のガス拡散層；裏面上の第２の触媒層；ならびに裏面上の第２のガス拡散層。第１のガス拡散基材は、イオン伝導性膜よりも小さい面積を有するが、第２のガス拡散層は、イオン導電性膜と本質的に同じ面積を有する（「半同延設計」）。これらのＭＥＥはまた、シーリング材の改善された接着特性を生じる、非担持の遊離型膜表面を備える。本発明はまた、ＭＥＥ製品を製造するための方法に関する。これにより、ＰＥＭ水電気分解、再生式燃料電池、または他の電気化学的デバイスにおける使用のための、圧力抵抗性、機密性、かつコスト効率が高い膜電極アセンブリが得られる。
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一般構造（Ｉ）を有する化合物であって、式中、Ａ^１は、複素環式環を含んでなる一価、二価、または三価芳香族複素環式基であり；Ｒ^１、Ｒ^２、およびＲ^３は、二価フッ素化基であり；複素環式環の炭素原子が酸性フッ素化スルホニル含有基で完全に置換されるように、ｍ＋ｎ＋ｐは、１、２、または３に等しいという条件で、ｍ、ｎ、およびｐは、０から３であり；ｑは０または１であり；Ｙ^１は、−ＯＨ、−ＮＨ−ＳＯ_２−Ｒ^４（Ｒ^４は一価フッ素化基である）、−ＮＨ−、−ＮＨ−ＳＯ_２−Ｒ^５−ＳＯ_２−ＮＨ−、または−ＮＨ−ＳＯ_２−Ｒ^６−Ａ^２−Ｒ^７−ＳＯ_２−ＮＨ−であり（Ａ^２は二価複素環式基であり、Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、二価フッ素化基である）；ｍおよびｎが各々１に等しく、ｐが０から１であり、ｑが０である場合、Ｙ^１は、−ＮＨ−、−ＮＨ−ＳＯ_２−Ｒ^５−ＳＯ_２−ＮＨ−、および−ＮＨ−ＳＯ_２−Ｒ^６−Ａ^２−Ｒ^７−ＳＯ_２−ＮＨ−よりなる群から選択されるという条件で、Ｙ^２およびＹ^３は、−ＯＨまたは−ＮＨ−ＳＯ_２−Ｒ^４である化合物。化合物とは、小分子またはポリマーの繰返し単位を意味する。本発明は、また、固体ポリマー電解質膜、膜電極アセンブリ、ガス拡散電極、電極触媒コーティング組成物、および燃料電池を提供する。

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構造（Ｉ）を有するモノマーであって、式中、Ｒ_Ｆは、場合により酸素または塩素を含有する直鎖状または分枝状ペルフルオロアルケン基であり；ｎは１または２であるモノマー。これらのモノマーは、ポリマー電解質膜を製造するのに有用なホモポリマーおよびコポリマーの製造に使用される。これらの膜を含有する、燃料電池などの電気化学電池も、説明する。
【化１】



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本発明は、電気化学的デバイスのための触媒でコーティングされたポリマー電解質膜（ＣＣＭ）を製造するためのプロセスに関する。このプロセスは、背面で第一の支持箔に支持されている、ポリマー電解質膜が使用されることを特徴とする。前面のコーティング後、第二の支持箔が、この前面に適用され、第一の支持箔が除去され、そして引き続いて、第二の触媒層が、この背面に適用される。このプロセスにおいて、この膜は、全ての処理工程の間、少なくとも１つの支持箔に接触している。平滑な、しわのない、触媒でコーティングされた膜が、高い生産速度で、連続プロセスで得られる。この３層の、触媒でコーティングされた膜（ＣＣＭ）は、ＰＥＭ燃料電池、直接メタノール燃料電池（ＤＭＦＣ）、センサまたは電解槽のような、電気化学的デバイスにおいて使用される。 （もっと読む）

グラフト化され得るポリマーから形成されている物質の組成物であって、上に側鎖がグラフト化されるグラフト化可能部位を有する。この側鎖は、少なくとも１種のシラン基を含み、シラン前駆物質の重合基によって形成され得る。これらの組成物は、さらに酸基を含み、また例えば、燃料電池の改良されたプロトン導電材料に使用され得る。
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固体酸化物型燃料電池スタックが開示される。固体酸化物型燃料電池スタックは、少なくとも２個の固体酸化物型燃料電池を包含する。２個の固体酸化物型燃料電池は、共通の電極を分有している。
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高分子膜を採用した燃料電池が所定の電力必要量に従って給電するに十分な量の水素を収容した主水素貯蔵場所（１０，１２；７０，７１；８０）を有する水素貯蔵システム（１；１′；１″）と方法である。補助水素貯蔵場所（１６）は高分子膜を水和状態に維持するに必要とされる予定に基づき燃料電池が作動しうるようにするに十分な量の水素を収容している。マニホールド（１８；１８′；１８″）は主水素貯蔵場所（１０，１２；７０，７２；８０）と補助水素貯蔵場所（１６）とを接続し、水素を燃料電池まで送給する出口を有している。該マニホールド（１８；１８′；１８″）は補助水素貯蔵場所（１６）が主水素貯蔵場所（１０，１２；７０，７１；８０）とは独立して新しくされうるようにしており、主水素貯蔵場所（１０，１２；７０，７２；８０）からの水素を利用することなく前記維持のために燃料電池が補助水素貯蔵場所（１６）からの水素を吸出しうるようにする流れ制御網を有している。
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