DE102004059695A1 - Verfahren zur Herstellung einer mechanisch stabilen CCM - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer katalysatorbeschichteten Polymerelektrolytmembran (CCM) weist die folgenden Verfahrensschritte auf: DOLLAR A a) Bereitstellen einer Polymerelektrolytmembran (PEM); DOLLAR A b) Aufbringen einer katalysatorhaltigen Zubereitung auf zumindest eine Flachseite der PEM; DOLLAR A c) Tempern der PEM mit aufgebrachter katalysatorhaltiger Zubereitung bei einer Temperatur (T), die im Bereich T¶g¶ +- 20 DEG C liegt, wobei T¶g¶ die Glasübergangstemperatur des Ionomers der PEM ist, um eine CCM zu erhalten. DOLLAR A Mit dem Verfahren sind CCMs erhältlich, die eine verbesserte mechanische Stabilität aufweisen. Daher wird eine CCM vorgeschlagen, die nach diesem Verfahren erhältlich ist, sowie deren Verwendung in elektrochemischen Zellen.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer katalysatorbeschichteten Polymerelektrolytmembran (CCM) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine durch dieses Verfahren erhältliche CCM sowie deren Verwendung in elektrochemischen Zellen.
• Die Erfindung wird nachfolgend am Beispiel einer Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle erläutert, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt.
• Der prinzipielle Aufbau einer Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle – kurz: PEMFC – ist wie folgt. Die PEMFC enthält eine Membran-Elektroden-Anordnung – kurz: MEA, die aus einer Anode, einer Kathode und einer dazwischen angeordneten Polymerelektrolytmembran – kurz: PEM – aufgebaut ist. Die MEA ist ihrerseits wiederum zwischen zwei Separatorplatten angeordnet, wobei eine Separatorplatte Kanäle für die Verteilung von Brennstoff aufweist und die andere Separatorplatte Kanäle für die Verteilung von Oxidationsmittel und wobei die Kanäle der MEA zugewandt sind. Die Elektroden, Anode und Kathode, sind im Allgemeinen als Gasdiffusionselektroden – kurz: GDE – ausgebildet. Diese haben die Funktion, den bei der elektrochemischen Reaktion (z. B. 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O) – kurz: Brennstoffzellenreaktion – erzeugten Strom abzuleiten und die Re aktionsstoffe, Edukte und Produkte, von und zur Katalysatorschicht hindurch diffundieren zu lassen und die Edukte entlang der Katalysatorschicht möglichst gleichmäßig zu verteilen. Eine GDE besteht aus wenigstens einer Gasdiffusionsschicht bzw. Gasdiffusionslage – kurz: GDL – und einer Katalysatorschicht, die der PEM zugewandt ist und an der die Brennstoffzellenreaktion abläuft.
• Zur Herstellung einer GDE kann die Katalysatorschicht prinzipiell auf eine GDL aufgebracht werden. Die so hergestellte GDE kann nachfolgend mit einer zweiten GDE und, dazwischen angeordnet, einer PEM z.B. durch Heißpressen zu einer MEA zusammengefügt werden.
• Aus der japanischen Patentanmeldung JP 3203164 A geht beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung einer MEA hervor, bei dem eine PEM zwischen zwei katalysatorbeschichteten Gasdiffusionselektroden angeordnet und bei einer Temperatur mit diesen heiß verpresst wird, die über der Glastemperatur T_g und unterhalb der Zersetzungstemperatur des Elektrolyten liegt. Bei einem Perfluorsulfonsäurepolymer-Membran als Elektrolyt-Membran werden beispielsweise Temperaturen im Bereich von 130 bis 280°C eingesetzt.
• Das Aufbringen der Katalysatorschicht auf eine GDL ist jedoch mit Nachteilen behaftet. So können beispielsweise Katalysatorpartikel in das Volumen der porösen Struktur der GDL gelangen, wo sie keinen Kontakt zur PEM haben. Diese Katalysatorpartikel tragen nicht zur Brennstoffzellenreaktion bei, was sich negativ auf die Leistung der Brennstoffzelle auswirkt. Dieses Problem wird oft dadurch behoben, dass entsprechend mehr Katalysatormaterial bzw. Katalysatormetall bei der Elektroden-Herstellung eingesetzt wird. Dies hat jedoch den Nachteil entsprechend höherer Materialkosten.
• Zur Lösung dieses Problems sind Verfahren bekannt, bei denen das Katalysatormaterial direkt auf die PEM aufgebracht wird und die dabei entstehende katalysatorbeschichtete PEM (catalyst coated membrane – kurz: CCM) anschließend, zwischen GDLs angeordnet z.B. durch Heißpressen zu einer MEA zusammengefügt wird. Der Nachteil derartiger Verfahren besteht darin, dass die Katalysatorschichten oft nicht ausreichend gut auf der PEM haften und sich bei mechanischer Belastung (z.B. Biegen, Knicken, Rollen, Schneiden, Ziehen, Stauchen usw.) ablösen oder gar abblättern. Dabei sind auch geringfügige Ablösungen der Katalysatorschicht von der PEM von Nachteil, da dadurch der Kontakt zwischen den Katalysatorpartikeln und der PEM verloren geht und die betroffenen Katalysatorpartikel, wie oben bereits erwähnt, nicht zur Brennstoffzellenreaktion beitragen.
• Aus dem amerikanischen Patent US 6,475,249 B1 geht ein Verfahren hervor, bei dem eine Nafion-117-PEM an ihrer Oberfläche zunächst durch schrittweise Behandlung mit H₂O₂, H₂O und H₂SO₄ gereinigt wird, dann getrocknet und anschließend mit einem Lösungsmittel wie z.B. Etylenglycol expandiert wird. Die Glasübergangstemperatur T_g für eine derart vorbehandelte PEM liegt bei etwa 111°C. Auf die so bereitgestellte PEM wird ein- oder beidseitig eine Katalysatorschicht aufgebracht, insbesondere durch Sprühen. Anschließend wird einige Stunden bei weniger als 80°C getrocknet. Die entstandene CCM wird anschließend bei 135°C mit Gasdiffusionsschichten heiß verpresst. Bei derart hergestellten CCMs wurde eine relativ schlechte Anhaftung der Katalysatorschichten an der PEM unter mechanischer Belastung festgestellt.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem mechanisch stabilere katalysatorbeschichtete Polymerelektrolytmembranen (CCMs) hergestellt werden können.
• Weitere Aufgaben sind, eine mechanisch stabilere katalysatorbeschichtete Polymerelektrolytmembran (CCM) zur Verfügung zu stellen und eine Verwendung für eine derartige CCM anzugeben.
• Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen definierten Gegenstände gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen definiert.
• Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung einer katalysatorbeschichteten Polymerelektrolytmembran (CCM), das die folgenden Schritte umfasst:
• a) bereitstellen einer Polymerelektrolytmembran (PEM);
• b) aufbringen einer katalysatorhaltigen Zubereitung auf zumindest eine der beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten der PEM;
• c) tempern der PEM mit aufgebrachter katalysatorhaltiger Zubereitung bei einer Temperatur (T), die im Bereich T_g ± 20°C liegt, wobei T_g die Glasübergangstemperatur des Ionomer der PEM ist, um eine CCM zu erhalten.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass dadurch mechanisch stabile CCMs mit gut an der PEM haftenden Katalysatorschichten hergestellt werden können, die sich auch unter mechanischer Belastung kaum oder nicht von der Polymerelektrolytmembran ablösen. Derartig hergestellte CCMs weisen eine verbesserte Stabilität gegen mechanischen Abrieb und gegen die Auswaschung des Katalysators durch flüssiges Wasser auf. Sie lassen sich gut handhaben und können ohne Qualitätsverlust durch sich ablösende Katalysatorschichten beispielsweise zu MEAs und schließlich zu Brennstoffzellen weiterverarbeitet werden.
• Hinsichtlich der Glasübergangstemperatur T_g ist anzumerken, dass diese in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren wie z.B. der Vorbehandlung der PEM und des Messverfahrens (z.B. Messgeschwindigkeit) schwankt.
• Eine PEM kann mehrere Komponenten enthalten. Die wichtigste Komponente ist dabei ein oder mehrere protonenleitfähige Ionomere. Ferner können verstärkende Komponenten wie z.B. organische Fasern (insbesondere PTFE-Fasern) und/oder anorganische Fasern (insbesondere Glasfasern) enthalten sein, die z.B. als Gewebe oder Gewirke ausgebildet sein können. Ferner können Füllstoffe enthalten sein, wie z.B. Metalloxid-Partikel (insbesondere Kieselgel, SiO₂), die z.B. bei der Feuchthaltung der PEM eine Funktion übernehmen. Darüber hinaus können weitere Komponenten enthalten sein, wie z.B. Phosphorsäure, niedermolekulare Amphotere (insbesondere Imidazol und/oder Pyrazol).
• Eine PEM kann aber auch aus einem protonenleitfähigen Glasfilm bestehen, insbesondere aus einem nanoporösen Phosphosilicat-Glasfilm.
• Ionomere sind polymere Materialien mit ionischen Gruppen. Geeignete protonenleitfähige Ionomere sind z.B. homogene perfluorierte Polymere wie z.B. Nafion (DuPont), Dow-Membranen (Dow), Flemion (Asahi Glass) und Aciplex (Asahi Kasei). Diese Polymere besitzen eine Perfluoralkyl-Hauptkette mit Perfluoralkylether-Seitenketten, an deren Ende eine Sulfonsäuregruppe (teilweise auch eine Carbonsäuregruppe) sitzt. Perfluorierte Ionomermembranen sind durch besonders hohe chemische und thermische Stabilität, hohe Wasserpermeabilität und Kationselektivität charakterisiert.
• Ferner kommen teilfluorierte Ionomere in Frage. Dazu gehören gepfropfte Ionomere, die beispielsweise durch γ-Bestrahlung teilfluorierter Polymere, anschließende Pfropfung mit z.B. Styrol und/oder Divinylbenzol und nachfolgende Sulfonierung erhältlich sind. Dazu gehören ferner sulfonierte Poly(α,β,β-trifluorstyrol)-Homo- und Copolymere.
• Darüber hinaus kommen auch nichtfluorierte Ionomere in Frage, wie z.B. sulfonierte Phenol-Formaldehyd-Harze und sulfonierte Vinylpolymere oder sulfonierte oder aminierte Styrol/Divinylbezol-Copolymere wie z.B. Neosepta (Astom). Dazu gehören auch homogene teilsulfonierte (Het)Aryl-Hauptkettenpolymere wie z.B. Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenether), Poly(2,6-diphenyl-1,4-phenylenether), außerdem sulfonierte Poly(sulfone) (sPSU), Poly(ethersulfone) (sPES), Poly(etherethersulfone) (sPEES), Poly(etherketone) (sPEK), Poly(etheretherketone) (sPEEK), Poly(vinylpyrrolidone) (sPVP), Styrol/Ethylen/Butylen-Triblock-Copolymere, Poly(4-phenoxybenzoyl-1,4-phenylene) (sPPBP) und Poly(phenylensulfide) (sPPS).
• Dazu gehören weiterhin nichtfluorierte Ionomere mit kovalent gebundenen basischen Gruppen wie z.B. basisch modifizierte bzw. funktionalisierte Poly(ethersulfone) und Poly(arylethersulfone). Derartige Ionomere weisen z.B. kovalent gebundene N-Heterocyclen (insbesondere Azole, Diazole, Diazolidine, Triazole, Triazolidine, Tetrazole, Tetrazolidine, Imidazole und dergleichen) auf.
• Außerdem kommen basische Polymere in Kombination mit starken Säuren wie z.B. Phosphorsäure oder Schwefelsäure in Frage. Beispiele derartiger basischer Polymere sind Poly(benzimidazole) (PBI), Poly(imide) (PI), Poly(etherimide) (PEI), Poly(acrylamide), Poly(oxadiazole) (POD).
• Insgesamt kommen auch Kombinationen aus den vorgenannten Ionomeren in Frage, insbesondere Mischungen, kovalent vernetzte Spezies und ionisch vernetzte Säure-Base-Blends (z.B. sPSU/Poly(4-vinylpyridin) (P4VP)).
• Die Prozesszeiten für den Temper-Schritt liegen vorzugsweise bei 30 min bis 4 h, insbesondere bei etwa 1 h.
• Um mit großer Sicherheit gute Ergebnisse bei der Herstellung mechanisch stabiler CCMs zu erzielen ist es grundsätzlich von Vorteil, wenn der Verfahrensschritt Tempern bei Temperaturen durchgeführt wird, die möglichst nahe an der Glasübergangstemperatur T_g liegen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann deswegen auch so ausgeführt werden, dass man das Tempern bei einer Temperatur T durchführt, die im Bereich T_g ± 15°C liegt, vorzugsweise im Bereich T_g ± 10°C und insbesondere im Bereich T_g ± 5°C.
• Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete katalysatorhaltige Zubereitungen weisen vorzugsweise folgende Zusammensetzung auf:
  2 bis 50 Gew.-% geträgertes Katalysatormetall;
  1 bis 50 Gew.-% protonenleitfähiges Ionomer; und
  10 bis 95 Gew.-% Wasser, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung. Die katalysatorhaltige Zubereitung kann darüber hinaus noch weitere Komponenten enthalten. Derartige katalysatorhaltige Zubereitungen weisen eine pastöse Konsistenz mit einem optimalen Wassergehalt auf.
• Sie lassen sich deswegen hervorragend auf eine PEM auftragen, beispielsweise durch Rakeln. Dabei kann die Schichtdicke sehr genau kontrolliert werden, sodass die Menge an eingesetztem teurem Katalysatormaterial gering gehalten werden kann. Aufgrund des Wassergehaltes derartiger Zusammensetzungen kommt es zu einem leichten Quellen der PEM, bei der ein ionischer Kontakt zwischen der Katalysatorschicht und der PEM entsteht.
• Als geträgertes Katalysatormetall kommen vor allem auf Kohlenstoff geträgertes Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt oder Mischungen davon zum Einsatz, vorzugsweise Ru, Pt oder Mischungen davon und insbesondere Pt.
• Für das erfindungsgemäße Verfahren prinzipiell geeignet ist eines der vorstehend genannten protonenleitfähigen Ionomere, wobei auch Mischungen daraus in Frage kommen. Bevorzugt werden jedoch homogene perfluorierte Polymere wie z.B. Nafion (DuPont), Dow-Membranen (Dow) und Aciplex (Asahi Chemical) eingesetzt, insbesondere Nafion (DuPont).
• Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn man als protonenleitfähiges Ionomer das selbe Ionomer oder die selbe Ionomer-Mischung einsetzt, das oder die auch in der PEM enthalten ist. Dies führt zu einer besonders guten und stabilen Anbindung der Katalysatorschichten an die PEM.
• Die Aufbringung der katalysatorhaltigen Zubereitung auf die PEM erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise durch ein Transferdruckverfahren, ein Sprühverfahren, ein Siebdruckverfahren oder ein Rakelverfahren, insbesondere durch ein Rakelverfahren. Der Vorteil von aufgerakelten Schichten ist, dass sie im Vergleich zu anders aufgetragenen Schichten die größte elektrochemisch aktive Fläche (bestimmt durch Cyclovoltametrie) aufweisen.
• Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine katalysatorbeschichtete Polymerelektrolytmembran (CCM), die durch das vorstehend beschriebene Verfahren erhältlich ist. Die erfindungsgemäßen CCMs weisen Katalysatorschichten auf, die sich auch unter mechanischer Belastung kaum oder nicht von der Polymerelektrolytmembran ablösen. Derartig CCMs sind daher gut handhabbar und lassen sich ohne Qualitätsverlust weiterverarbeiten, z.B. zu MEAs und schließlich zu Brennstoffzellen.
• Noch ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der vorstehend beschriebenen katalysatorbeschichteten Polymerelektrolytmembran (CCM) in einer elektrochemischen Zelle, vorzugsweise in einer Brennstoffzelle. Die erfindungsgemäßen Verwendung derartiger CCMs ermöglicht es, elektrochemische Zellen, vorzugsweise Brennstoffzellen, mit verbesserter Leistung zu betreiben. Ursächlich für die verbesserte Leistung ist der verbesserte Kontakt zwischen den Katalysatorpartikeln in den Katalysatorschichten der PEM und der PEM selbst, der dazu führt, dass mehr Katalysatorpartikel zur elektrochemischen Reaktion in der elektrochemischen Zelle beitragen.
• Es wurden zwei CCMs hergestellt und miteinander verglichen: Eine erfindungsgemäße CCM durch ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren und eine Vergleichs-CCM durch ein nicht erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren. Die beiden Herstellungsverfahren unterschieden sich lediglich dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Temper-Schritt bei einer Temperatur im Bereich T_g ± 20°C durchgeführt wurde, wohingegen bei dem nicht erfindungsgemäßen Verfahren außerhalb dieses Temperaturbereichs getempert wurde. Die beiden CCMs wurde anschließend jeweils in eine MEA eingebaut (erfindungsgemäße und Vergleichs-MEA), die nachfolgend jeweils in eine Test-PEMFC (erfindungsgemäße und Vergleichs-PEMFC) eingebaut wurden, wobei jeweils bekannte Standard-Verfahren eingesetzt wurden. Dann wurden von jeder Test-PEMFC nach einem üblichen Verfahren i-U-Kennlinien aufgenommen, um die Leistungen der beiden Test-PEMFC zu vergleichen und auf die Eigenschaften der beiden CCMs zurückzuschließen. Das Ergebnis zeigt die einzige Figur.
• Als PEM wurde jeweils ein Stück einer Nafion-Membran N-111 von DuPont mit den Abmessungen 30 cm × 30 cm eingesetzt. Die Glasübergangstemperatur T_g dieser PEMs wurde nach DIN 53765 durch dynamische Differenzkalorimetrie bestimmt. Sie lag bei etwa T_g = 110°C.
• Als katalysatorhaltige Zubereitung wurden 72 Gew.-% einer Faste mit 50 Gew.-% geträgertem Katalysator (Platin auf Kohle (Pt/C) des Katalysator-Typs A [Tanaka-Katalysator TEC10S50F (49,1 Gew.-% Pt/C)], 15 Gew.-% einer 10%igen Nafion-Ionomer- Dispersion (EW = 1100 g/mol) und 12 Gew.-% Wasser (zum Einstellen der Viskosität) eingesetzt.
• Die Paste wurde durch Rakeln beidseitig auf die PEMs aufgetragen. Dabei wurde so viel Paste eingesetzt, dass auf der Anodenseite eine Belegung von etwa 0,125 mg Pt/cm² und auf der Kathodenseite eine Belegung von etwa 0,4 mg Pt/cm² resultierte. Danach erfolgte das Tempern, wobei die eine beschichtete PEM eine Stunde lang erfindungsgemäß bei 110°C getempert wurde und die andere beschichtete PEM eine Stunde lang bei 80°C.
• Nach dem Abkühlen wurden die so erhaltenen CCMs jeweils mit einem Anoden- und einem Kathodensubstrat zu je einer MEA in einer Heißpresse laminiert (140°C, 15 bar). Als Anoden- und Kathoden-Substrat wurden Standard-GDLs eingesetzt. Diese umfassten als makroporöse Schicht ein TGP-H-090 Graphitpapier (Firma Toray) auf das mittels Siebdrucktechnik eine mikroporöse Carbonbase aufgebracht worden war. Die Carbonbase enthielt C50-Ruß (Firma Chevron) und 11 Gew.-% Teflon (Firma DuPont). Die Belegung lag bei 0,9 mg C/cm². Die Carbonbase enthielt außerdem Nafion als Ionomer.
• Die so erhaltenen MEAs wurde jeweils in eine herkömmliche Test-PEMFC eingebaut. Beim Verbauen der Vergleichs-CCM entstanden geringe Mengen an schwarzen Katalysatorstaub, der sich auf dem Werktisch ansammelte. Beim Verbauen der erfindungsgemäßen CCM konnte kein derartiger Katalysatorstaub beobachtet werden, was ein Indiz für die bessere mechanische Stabilität der erfindungsgemäßen CCM ist.
• Danach wurde nach einem üblichen Verfahren von jeder Test-PEMFC je eine i-U-Kennlinie aufgenommen (Bedingungen: Brennstoff = H₂; Oxidationsmittel = Luft; 85°C; 2 bara; 0,5 A/cm²; A/K: λ = 1,2; DP: 40°C).
• Die ermittelten Kennlinien zeigt die einzige Figur. Die obere Kennlinie (1) ist die für die erfindungsgemäße PEMFC bestimmte i-U-Kennlinie, während die untere Kennlinie (2) die für die Vergleichs-PEMFC ermittelte i-U-Kennlinie ist. Aus der Lage der beiden i-U-Kennlinien geht für den Fachmann ohne Weiteres hervor, dass die erfindungsgemäße PEMFC eine bessere Leistung aufweist, als die Vergleichs-PEMFC. Da die beiden Test-PEMFCs sich in nichts unterscheiden außer der verwendeten CCM, geht der Unterschied in der Leistung der beiden Test-PEMFCs allein auf die CCMs zurück. Diese wiederum unterscheiden sich lediglich darin, dass die erfindungsgemäße CCM bei T_g getempert wurde, während die Vergleichs-CCM bei einer Temperatur T = T_g – 30°C, d.h. außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs T_g ± 20°C, getempert wurde.
• Die verbesserte Leistung der erfindungsgemäßen CCM im Vergleich zur Vergleichs-CCM wird auf die verbesserte Anbindung der Katalysatorschichten an die PEM bei der erfindungsgemäßen CCM zurückgeführt. Dadurch haben mehr Katalysatorpartikel einen protonenleitfähigen Kontakt zur PEM und können dadurch zur Brennstoffzellenreaktion beitragen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer katalysatorbeschichteten Polymerelektrolytmembran (CCM), gekennzeichnet durch die Schritte a) bereitstellen einer Polymerelektrolytmembran (PEM); b) aufbringen einer katalysatorhaltigen Zubereitung auf zumindest eine Flachseite der PEM; c) tempern der PEM mit aufgebrachter katalysatorhaltiger Zubereitung bei einer Temperatur (T), die im Bereich T_g ± 20°C liegt, wobei T_g die Glasübergangstemperatur des Ionomers der PEM ist, um eine CCM zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Tempern bei einer Temperatur (T) durchführt, die im Bereich T_g ± 15°C liegt, bevorzugt im Bereich T_g ± 10°C, besonders bevorzugt im Bereich T_g ± 5°C, wobei T_g die Glasübergangstemperatur des Ionomers der PEM ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man eine katalysatorhaltige Zubereitung einsetzt, die 2 bis 50 Gew.-% geträgertes Katalysatormetall; 1 bis 50 Gew.-% protonenleitfähiges Ionomer; und 10 bis 95 Gew.-% Wasser enthält, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als geträgertes Katalysatormetall auf Kohlenstoff geträgertes Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt oder Mischungen davon einsetzt, bevorzugt Ru, Pt oder Mischungen davon, besonders bevorzugt Pt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als protonenleitfähiges Ionomer ein oder mehrere homogene perfluorierte Polymere oder Mischungen davon einsetzt, bevorzugt Nafion, Dow-Membranen und Aciplex oder Mischungen davon, besonders bevorzugt Nafion.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als protonenleitfähiges Ionomer das selbe Ionomer oder die selbe Ionomer-Mischung einsetzt, das oder die auch in der PEM enthalten ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man die katalysatorhaltige Zubereitung durch ein Transferdruckverfahren, ein Sprühverfahren, ein Siebdruckverfahren oder ein Rakelverfahren auf die PEM aufbringt, bevorzugt durch ein Rakelverfahren.
8. Katalysatorbeschichtete Polymerelektrolytmembran (CCM), erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Verwendung der katalysatorbeschichteten Polymerelektrolytmembran (CCM) nach Anspruch 8 in einer elektrochemischen Zelle, bevorzugt in einer Brennstoffzelle.