多層薄膜電気化学デバイスを作製する方法が提供される。その方法は、チャンバー中に第１ターゲット材料を供給するステップと、前記チャンバー中に基板を供給するステップと、第１プラズマを生成するために前記第１ターゲット材料に向けられた第１断続レーザビームを放射するステップであって、前記第１断続レーザビームの各パルスは約２０ｆｓから約５００ｐｓのパルス持続時間をもつ、ステップと、第１薄膜を形成するために前記基板の上に前記第１プラズマを堆積するステップと、前記チャンバー中に第２ターゲット材料を供給するステップと、第２プラズマを生成するために前記第２ターゲット材料に向けられた第２断続レーザビームを放射するステップであって、前記第２断続レーザビームの各パルスは約２０ｆｓから約５００ｐｓのパルス持続時間をもつ、ステップと、第２薄膜を形成するために前記第１薄膜の上あるいは上方に前記第２プラズマを堆積するステップと、を有する。
【図１】

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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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ＰＥＭ（９）と、ＰＥＭの一方の側に少なくとも触媒（１０）および支持基板（１７）（場合によって拡散層（１６）を有する）を含むカソードと、ＰＥＭの他方の側に少なくともアノード支持基板（１４）およびアノード触媒（１１）を含むアノードと、前記支持基板の各々に隣接する反応ガス流れ場チャネル（３１、３２）を有する多孔性の水移送プレート（２１、２８）と、を有し、前記水移送プレートの少なくとも一方に水流チャネル（２２）を有する燃料電池発電設備用燃料電池において、カソードからアノードおよび隣接する水移送プレートへの水の流れを促進して、場合によっては、水圧力ポンプまたは反応物圧力ポンプを不要にするように、カソードの熱コンダクタンスが、アノードの熱コンダクタンスの約２分の１未満であり、好ましくは、アノードの熱コンダクタンスの４分の１未満であることを特徴とする燃料電池発電設備用燃料電池。
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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）

本発明は、平板型形状の燃料電池（１）を構成する異なる単セル（５）の間の漏れ防止を改善するために、ガス入口（２）を取り囲む電極層（１０）の中に、僅かに孔質の又は非孔質の区画（１１）が存在することに関する。基本セル（５）を構成するバイポーラプレート（２０）とセラミック３段層（１０、２０）との間の嵌合型接触部（１８、２２）も記載されていて、その接触部はガスの混合を防ぐ、別の実行可能な手段である。
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【課題】 ９００℃より下の温度で導電性がありそして電極と燃料電池のインタコネクタとの間に確り接合する接続層を形成することができそして０．０１Ωｃｍ_２より小さい電気的接触抵抗Ｒ_ｏを有するセラミック層の、燃料電池での用途のための提供。
【解決手段】 この課題は、鋼よりなるインタコネクタ並びにその上に配置されたセラミック製導電性接続層を含む鋼−セラミック複合体の製造方法において、以下の各段階
ａ）１８〜２４重量％のＣｒを含むフェライト鋼よりなるインタコネクタを使用し、
ｂ）インタコネクタの上に式 Ｌｎ_１−ｘＳｒ_ｘＭｎ_１−ｙＣｏ_ｙＯ_３−δまたは
Ｌｎ_１−ｘＳｒ_ｘＦｅ_１−ｙＣｏ_ｙＯ_３−δ ［式中、０．１≦ｘ≦０．４、０．１≦ｙ≦０．６、０≦δ≦ｘ／２およびＬｎ＝Ｌａ〜Ｌｕを意味する。］の組成を有するペロブスカイトを含む懸濁物またはペーストを塗布し、ｃ）インタコネクタおよびその上に塗布される懸濁物またはペーストを８００〜９００℃の接合温度に加熱し、その際に懸濁物またはペーストからセラミック製導電性接続層が形成されることを特徴とする、上記方法によって解決される。 （もっと読む）

電気化学電池に使用するプロトン交換膜を形成するのに用いることのできる、加工可能なポリマー電解質を製造するための液体前駆体材料の使用が開示される。また、電気化学電池に使用するためのプロトン交換膜及び電極材料上に整合的に塗布することのできる、加工可能な触媒インク組成物を製造するための液体前駆体材料の使用が開示される。また、マイクロ流体電気化学電池を形成するための光硬化可能なペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）材料の使用が開示される。 （もっと読む）

高い性能が得られる燃料電池用電極触媒を提供すること。
本発明の燃料電池用電極触媒は、担体と、それに担持された触媒金属とを備え、担体は、その表面がプロトン解離性官 能基で修飾され、かつＢＥＴ法による比表面積が９００〜２１７０ｍ²／ｇである。 （もっと読む）

ガス拡散層の表面形状を最適化することで、耐微小ショート性および耐フラッディング特性の良好なガス拡散層を提供する。 電極触媒を含む触媒層と、電子伝導性とガス拡散性とを有するガス拡散層とを少なくとも有するガス拡散電極用のガス拡散層において、触媒層の側に配置されるべき第１の面よりも第１の面に対向する第２の面のほうを粗く形成し、第１の面のＪＩＳ Ｂ ０６０１の測定法による表面粗さの最大高さＲｙ_１が１０〜５０とし、かつ、第２の面のＪＩＳ Ｂ ０６０１の測定法による表面粗さの最大高さＲｙ_２を１００〜５００とする。 （もっと読む）

固体高分子形燃料電池等の電気化学装置用途に利用できる、プロトン伝導性が高く、ＤＭＦＣとして用いた場合にメタノールの透過阻止性能に優れ、かつ燃料電池として運転した場合の耐久性に優れる安価な電解質膜を提供する。
メタノールを含む有機溶媒および水に対して実質的に膨潤しない多孔性基材の細孔内に、プロトン伝導性を有する電解質ポリマーを充填してなる電解質膜であって、当該膜は２５℃で１時間水に浸漬させた時の下記式（ａ）で表わされる水膨潤率が、０．１〜２．０であることを特徴とする電解質膜。
水膨潤率＝（Ａ―Ｂ）／（Ｂ−Ｃ）‥（ａ）
但し、Ａは水に浸漬後の電解質膜質量、Ｂは乾燥時の電解質膜質量、Ｃは多孔性基材の質量を示す。 （もっと読む）

燃料電池（１６）が、両側にカソード触媒（２４）とアノード触媒（２０）をもつ固体高分子膜（１８）を含んでなる。アノード支持板（２１）が親水性基板（２２）を含み、カソード支持板（２５）が親水性基板（２６）および接触二重層（拡散層）（２４）を含む。水輸送板（１２，１４）が対応する支持板に隣接する。燃料電池スタックの停止中、支持板（２１，２５）は許容量の６０％〜８０％を水で満たされ、これにより燃料電池のブートストラップ起動時に（溶解する氷から）水を提供する。一実施例では、水の量は冷媒と反応ガスとの圧力差によって制御される。別の実施例では、水の量は親水性基板（９４）に実質的に均一に分散された疎水性領域（９３）を支持板（２２ａ）もしくは接触二重層（２７）のいずれか一方に持つことにより制御される。
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燃料電池セパレータとしての要求特性を満たしつつ、成形性が優れ、成形サイクルを短縮し、寸法精度も優れ、セパレータ量産化が可能な黒鉛と樹脂とのコンパウンド系材料に関する。
黒鉛粉を、エポキシ樹脂結合剤に対し重量比で３〜７倍量配合し、これを混練及び粉砕して得られるコンパウンドの１５０℃におけるコンパウンド粘度が２００〜３０００Pa・sであり、燃料電池セパレータとされる成形品の電気比抵抗が固有抵抗として４０ｍΩcm以下であるエポキシ樹脂と硬化剤からなるエポキシ樹脂結合剤と黒鉛粉とを含有する燃料電池セパレータ用組成物。エポキシ樹脂としては、１５０℃における粘度１〜２０ｍPa・s、融点４５〜１３０℃、常温で固体である結晶性エポキシ樹脂が適する。 （もっと読む）

膜電極接合体は、２つのガス拡散層、２つの触媒層およびその間に配置されたイオン交換膜を有し、そのイオン交換膜はスルホン化ポリエーテルケトン／スルホンアイオノマーでキャスティングされる。具体的には上記アイオノマーは、Ａ−Ｂ−Ｃとして表される。さらにｘ、ｙ、ｚはアイオノマーの各部分のモル比を表し、例えばｘは、０．２５と０．４０との間であり；ｙは、０．０１と０．２６との間であり；そしてｚは、０．４０と０．６７との間である。対応するベースポリマ−の溶融粘度はまた、燃料電池の性能に影響し、特に４００℃、１０００秒^−１で測定される場合、０．４ｋＮｓｍ^−２を超える値である。膜電極接合体を調製するにおいて、触媒層は、直接膜の上にコートされ得、次いで２つのガス拡散層と結合される。
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【課題】ショートカット流を防止出来、容易に単電池間の圧力損失バラツキを低減出来、燃料電池の安定性の向上を図ることが可能な、又は低コスト化を図ることが可能な燃料電池及びその製造方法を提供する。
【解決手段】電解質１と、電解質１を挟み込むように配設された一対の燃料ガス及び酸化剤ガス拡散電極２ａ，２ｂと、一対のガス拡散電極２ａ，２ｂを外側から挟み込むように配設された一対の燃料ガス側及び酸化剤ガス側セパレータ６、７と、ガス拡散電極２ａ，２ｂの周囲の、電解質１と一対のセパレータ６、７との間に配設された、一対の燃料ガス側及び酸化剤ガス側シール手段４、５とを備え、燃料ガス側セパレータ６と燃料ガス拡散電極２ａと電解質１と燃料ガス側シール手段４とによって囲まれた燃料ガス側の空間９の少なくとも一部を燃料ガスが通れないように、液状シール剤１１が硬化した状態で燃料ガス側の空間９の少なくとも一部に形成されている燃料電池。 （もっと読む）

基本骨格が一般式（１）で表されることを特徴とするポリイミド樹脂
【化１】


（式（１）中、Ａｒ^１とＡｒ^２とは炭素数が６〜２０からなる芳香環であり、隣接するイミド基と５または６原子のイミド環を形成する。この芳香環は、一部の炭素原子がＳ、Ｎ、Ｏ、ＳＯ_２又はＣＯで置換されていてもよく、又、一部の水素原子が脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。Ａｒ^１とＡｒ^２は同一であっても異なっていてもよい。Ｒは炭素数１〜２０の直鎖アルキレン基及び分岐アルキレン基の少なくとも一方である。Ａｒ^３は炭素数６〜２０からなる芳香環であり、水素原子の少なくとも一部が炭素数１〜２０であるスルホアルコキシル基、カルボアルコキシ基、及びホスホアルコキシ基の少なくとも一種で置換されており、これら基の一部の炭素原子がＳ、Ｎ、Ｏ、ＳＯ_２又はＣＯで置換されていてもよく、又、一部の水素原子が脂肪族基、ハロゲン原子又はパーフルオロ脂肪族基で置換されていてもよい。ｎ、ｍは重合度を表し、２以上の整数である。）。 （もっと読む）

本発明は、プロトン導電性電解質を備えた電気化学セル用の電極であって、アノード及びカソードの少なくとも一方が、水素透過性を有する固体を用いたものであることを特徴とする電極、及びその電極を備えた電解セルである。
水素透過性を有する固体である、ペロブスカイト型混合導電性セラミックスや水素吸蔵合金を用いて電極を構成することによって、電極過電圧を小さくすることができる。 （もっと読む）

【課題】疎水性セグメントとして過フッ化ポリ（アリーレンエーテル）、親水性セグメントとしてジスルホン化ポリ（アリーレンエーテルスルホン）を含有する新しい多ブロック共重合体を提供する。
【解決手段】新しい共重合体を用いて、熱的および加水分解的に安定度が高く、柔軟性があり、メタノール透過率が低く、プロトン伝導率が高いプロトン交換膜を形成する。これにより、燃料電池の高分子電解質としての用途に最適である交換膜を得ることができる。 （もっと読む）

架橋ポリマーの製造方法およびそのように製造されたポリマーが提供され、該方法は、式−ＳＯ₂Ｘ（式中、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＯＨ、または−Ｏ^-Ｍ⁺であり、ここでＭ⁺は一価のカチオンである）に従う基を含有するペンダント基を含む高フッ素化フルオロポリマー、典型的には過フッ素化フルオロポリマーを提供するステップと、前記フルオロポリマーを電子ビーム放射線に曝露して、架橋の形成をもたらすステップとを含む。典型的には、本発明に従う方法は、前記フルオロポリマーを、典型的に９０ミクロン以下の厚さを有し、より典型的には６０ミクロン以下、そして最も典型的には３０ミクロン以下の厚さを有する膜に形成するステップを更に含む。 （もっと読む）

水素又は水素含有ガスＧ_Hが供給されるアノード流路２、酸素又は酸素含有ガスＧ_Oが供給されるカソード流路３、及びこれらの間に配設された電解質体４を積層してなる燃料電池である。上記電解質体４は、アノード流路２に供給された水素又は水素含有ガスＧ_H中の水素を透過させるための水素分離金属層と、該水素分離金属層を透過した水素をプロトンの状態にしてカソード流路３に到達させるための、セラミックスよりなるプロトン伝導体層とを積層してなる。また、燃料電池１を冷却するための冷媒流路５を有する。冷媒流路５においては、その冷媒Ｃの入口側に、下流側よりも熱伝導率が小さい低熱伝導部５５が形成されている。
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燃料電池スタック（１０）は集電体（３０）に隣接して固定された端電池（１２）を有する反応部（２０）を備える。集電体（３０）は端電池（１２）の顕熱を超えない顕熱と、１００μΩｃｍを超えない電気抵抗率とを有する。絶縁体（４０）は集電体（３０）に隣接して固定され、０．５００Ｗ／（ｍＫ）を超えない熱伝導率を有する。集電体（３０）の低い顕熱と絶縁体（４０）の低い伝熱速度によって、熱が端電池（１２）から急速に出て行かないために、端電池（１２）が急速に加熱する結果となり、それにより凝固点下の条件での始動の間の端電池（１２）内の生成水の凝固と蓄積を回避することができる。
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