氢能专利库

本发明是减少膜电极组件燃料电池的阴极中催化剂溶解的方法，所述方法包括以下步骤：(a)制备膜电极组件，该组件包括阳极、阴极和位于所述阳极与所述阴极之间的聚合物电解质膜；(b)使用所述膜电极组件组装燃料电池；(c)向所述膜电极组件的所述阴极提供包含氧化剂的流体；(d)向所述膜电极组件的所述阳极提供包含燃料的流体；(e)向所述阴极提供足量的还原剂，以将所述阴极的平均开路电压保持在小于约0.98伏。

本发明是减少膜电极组件燃料电池的阴极中催化剂溶解的方法，所述方法包括以下步骤：(a)制备膜电极组件，该组件包括阳极、阴极和位于所述阳极与所述阴极之间的聚合物电解质膜；(b)使用所述膜电极组件组装燃料电池；(c)向所述膜电极组件的所述阴极提供包含氧化剂的流体；(d)向所述膜电极组件的所述阳极提供包含燃料的流体；(e)向所述阴极提供足量的还原剂，以将所述阴极的平均开路电压保持在小于约0.98伏。

一种在燃料电池中使用的电极－膜合成物提供了改善的功率输出以及抗毒性。对多种实施例进行了描述，在实施例中包括了气相沉积区或层或一种或更多种催化活性金属的使用。气相沉积可以通过，例如，喷镀或物理气相沉积来进行。

一种用于燃料电池的组合件，该组合件包括：具有内部部分和外周部分的第一膜；具有对应于第一膜的内部部分的内部部分和对应于第一膜的外周部分的外周部分的第二膜；位于第一膜的外周部分的至少一部分与第二膜的相应外周部分之间的结构膜层；与第二膜的相应内部部分接触的第一膜的内部部分，提供在所述第一膜和第二膜之间的离子连通。该结构薄膜为组合件提供了额外的强度和稳定性。

一种在约150℃以下的运行温度运行燃料电池的方法，所述燃料电池具有阳极、阴极和位于阳极与阴极之间的电解质，所述阴极至少有一个面与具有气体进口和气体出口的阴极室接触，所述阳极与具有气体进口和气体出口的阳极室接触，所述电解质含有小于约500ppm的能促进由过氧化氢形成自由基的催化剂。所述方法包括以下步骤；向所述阳极室中加入燃料；向所述阴极室中加入氧化剂；对提供给所述阳极室和所述阴极室的水量加以控制，以使水蒸气压力在所述运行温度在所述阴极室的气体出口处为不完全饱和。还揭示了一种设备，该设备包括测量燃料电池气体出口处的出口相对湿度的传感器和控制燃料电池气体进口处的相对湿度的装置，这样所述设备可以控制气体进口处的相对湿度，以保持燃料电池中的平均相对湿度小于100％。

提供了一种氟化离聚物，它包含基本氟化的主链和与之相连的侧基，所述侧基由以下结构式表示(Ⅰ)式中，X是F，Cl或Br或其混合；n是等于1或2的整数；Rf和Rf′分别选自F，Cl，全氟烷基，和全氟氯烷基；Y是酸基或能容易地转变成酸基的酸衍生物；a是0或大于0的整数；而且b是大于0的整数；其中，所述离聚物具有约700和约900之间的当量，在室温时的水合度小于约50％。这些离聚物能加工成薄膜，特别适合低湿度或高温燃料电池应用。还提供了包含该氟化离聚物的膜、膜电极组件、燃料电池和电解池。

一种在燃料电池中使用的电极膜合成物提供了改善的功率输出以及抗毒性。对多种实施例进行了描述,在实施例中包括了蒸气沉积区或层或一种或更多种催化活性金属的使用。蒸气沉积可以通过,例如,喷镀或物理蒸气沉积,来进行。

一个用于燃料电池的电极－膜组合,它包括至少一个反应物扩展导电电极(1,3),电极包括至少一个第一催化活性金属和至少一个离子传导聚合物;和至少一个离子传导膜(2),它与电极接触以形成一个电极－膜交界面区(4,5),其中交界面区包括至少一个第二催化活性金属并具有约3埃到475埃的区域厚度。令人惊讶地观察到改进的功率输出。该区域最好通过电子束物理蒸汽沉积法沉积。从场致发射SEM分析对该区域主要观察到球状模件。