ES2268586T3 - Metodo para preparar ensamblajes electrodo-membrana (mea). - Google Patents

Metodo para preparar ensamblajes electrodo-membrana (mea). Download PDF

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Abstract

Método para la fabricación de una membrana de electrolito de intercambio de cationes conductora de protones para su uso en un ensamblaje electrodo-membrana (MEA), que comprende la etapa de depositar al menos una capa de catalizador directamente sobre un sustrato haciendo pasar los reactivos a presión atmosférica incluidos en un gas portador a través de una descarga eléctrica, en el que dicho sustrato se selecciona del grupo que consiste en una membrana de polímero, una membrana formada de tejido de carbono, y una membrana que incluye partículas de carbono, y en el que la deposición se lleva a cabo sin añadir un gas noble al gas portador.

Description

Método para preparar ensamblajes electrodo-membrana (MEA).
Campo técnico
Esta invención se refiere a un método para preparar ensamblajes electrodo-membrana (MEA), y en particular a un método de fabricación de una membrana de electrolito de intercambio de cationes conductora de protones para su uso en un ensamblaje electrodo-membrana (MEA), en el que se usa la deposición por plasma a presión atmosférica para depositar catalizadores tales como platino sobre un sustrato de polímero, o un sustrato que incluye tejido de carbono o partículas de carbono.
Más específicamente, la invención presenta dos características principales:
-
el catalizador de metal noble se deposita en la membrana mediante deposición química en fase de vapor asistida por descarga eléctrica (DECVD: "electrical discharge enhanced chemical vapor deposition"); y
-
la DECVD se lleva a cabo a presión atmosférica, sin añadir gases nobles al gas portador de DECVD.
Antecedentes de la técnica
Los MEA se usan en celdas de combustible de membranas de intercambio de protones (PEMFC), y celdas de combustible de metanol directo (DMFC). Normalmente incluyen una membrana de electrolito de polímero selectivamente permeable ligada entre un electrodo anódico y un electrodo catódico, uno o ambos de los cuales contiene un catalizador. Habitualmente el catalizador es un metal noble tal como platino.
La técnica de fabricación de MEA convencional más común es usar electrodos de platino soportados sobre carbono que consisten en un material de tejido de carbono poroso con partículas de platino depositadas en el lado activo del material de tejido.
Este método se usa, por ejemplo, para fabricar los electrodos ELAT comercializados por E-Tek Inc. Para facilitar la conductividad de protones de los electrodos, se aplica Nafion® al área activa, y entonces se intercalan los electrodos sobre la membrana mediante compresión en caliente.
La técnica de fabricación de MEA convencional presenta una serie de inconvenientes:
- las cargas de catalizadores de membrana en los MEA fabricados por el método convencional son elevadas, normalmente se encuentran en el intervalo de desde 0,4 hasta 2,0 mg/cm^{2}.
- El platino puro experimenta envenenamiento por monóxido de carbono, lo que es especialmente relevante cuando la celda de combustible funciona con combustibles reformados.
- Cuando la celda de combustible funciona con metanol, la baja actividad del metanol en el ánodo reduce significativamente su eficacia.
- La baja actividad de reducción del oxígeno en el cátodo también desempeña un papel significativo para reducir la eficacia global de la celda de combustible, particularmente cuando se usa aire como gas oxidante.
- Todo el proceso para preparar estos tipos de MEA es costoso, consume tiempo, y es complejo, con muchas áreas que conciernen a la calidad.
Una alternativa reciente a la técnica de fabricación de MEA convencional implica la pulverización catódica en vacío del platino directamente sobre la membrana, y a continuación la compresión en caliente del tejido de carbono en la capa activa. En los documentos US 6.303.244; US 6.171.721; US 6.425.993; U.S. 2002004453; A. Huag et al., "Increasing Proton Exchange Membrane Fuel Cell Catalyst Effectiveness Through Sputter Deposition," Journal of the Electrochemical Society, Vol. 19, páginas A280-A287 (2002), y R. O’Hayre et al., "A Sharp Peak In Performance Of Sputtered Platinum Fuel Cells At Ultra-Low Loading," Journal of Power Sources, Vol. 109, páginas 483-494 (2002).
La pulverización catódica en vacío presenta el inconveniente de que el proceso debe ser realizado en vacío, lo que requiere cámaras de vacío y sistemas de bombeo potencialmente caros. Además, la membrana resultante sufre los inconvenientes del platino puro indicados anteriormente, que incluyen el envenenamiento por monóxido de carbono. Aunque de manera más sencilla usa electrodos de platino soportados sobre carbono, todo el proceso de fabricación de MEA es aún costoso, consume tiempo, y es complejo.
Otra posibilidad es usar la deposición química en fase de vapor, y en particular la deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PECVD), para depositar metales en membranas de polímero, tejido de carbono, o partículas de carbono. La PECVD es preferible a la CVD (deposición química en fase de vapor) tradicional porque, en la CVD tradicional, sólo pueden alcanzarse tasas de crecimiento apreciables con temperaturas del sustrato relativamente altas (normalmente de 500-1.200ºC), lo que dañaría la membrana de polímero sobre la que debe depositarse el metal, mientras que la PECVD se realiza comúnmente a temperaturas de sustrato desde temperatura ambiente hasta 200ºC. Sin embargo, la PECVD convencional se realiza normalmente en sistemas de vacío a presiones que oscilan desde unos pocos cientos de \muTorr hasta algunos Torr (algunas docenas de Pa hasta algunos cientos de Pa). Como resultado, la PECVD experimenta los mismos inconvenientes de proceso que la pulverización catódica en vacío, puesto que el uso de cámaras de vacío y sistemas de bombeo aumenta considerablemente el coste, así como la dificultad en la ampliación de escala para la fabricación de gran volumen.
Una manera de evitar la necesidad de un sistema de vacío es usar técnicas por plasma a presión atmosférica tales como la DECVD que se basan en el paso de los reactivos a través de una descarga eléctrica. En particular, se prefieren técnicas de DECVD en las que la descarga se produce entre electrodos colocados sobre el sustrato más que cuando el sustrato se sitúa entre los electrodos y la descarga se produce en el propio sustrato. La colocación del sustrato entre los electrodos, tal como se da a conocer por ejemplo en Thyen et al., Surface Coating Technology, Vol. 97, página 426 (1997), es menos adecuada en la fabricación de MEA por las dificultades para la manipulación del sustrato durante la descarga, y la interferencia potencial por el sustrato con la descarga.
Las técnicas de deposición por plasma a presión atmosférica en las que los reactivos se hacen pasar a través de la descarga antes de alcanzar el sustrato ofrecen las ventajas del procesado a baja temperatura y a presión atmosférica. Sin embargo, el coste de estas técnicas puede seguir siendo elevado debido al uso de gases nobles, tales como He y Ne, para evitar la formación de microarcos y para estabilizar la descarga por plasma. En los documentos US 6.194.036; US 6.262.523; US 5.198.724; US 5.549.780; US 6.013.153; y US 5.185.153; WO 99/42636 y WO 00/70117; y Ha et al., Applied Physics Letters, Vol. 64, página 46 (1994) se dan a conocer ejemplos de técnicas por descarga a presión atmosférica que utilizan una descarga electrodo-a-electrodo en presencia de gases nobles.
En general, los métodos de deposición por descarga o por plasma de la técnica anterior han requerido que el procesado se lleve a cabo en vacío, y/o que los gases nobles se usen como estabilizador. Por ejemplo, el documento WO 00/70117, página 24, líneas 11-20 establece una distinción entre los procesos de descarga por plasma llevados a cabo a presiones inferiores a 100 Torr 13,3 kPa, que no se benefician de la presencia de los gases nobles, y los procesos llevados a cabo a presiones superiores a los 100 Torr 13,3 kPa (definiendo la presión atmosférica como 760 Torr 101,325 kPa, en la que los gases nobles proporcionan un efecto de estabilización). Al igual que las otras referencias citadas anteriormente, el documento WO 00/70117 no da a conocer ni sugiere el uso de la DECVD para depositar catalizadores en membranas de MEA, y en particular no trata el elevado coste del procesado en vacío o los gases nobles, ambos de los cuales hacen que el uso de los métodos de deposición por descarga convencionales del tipo descrito en el documento WO/70117 para la fabricación de MEA sea imposible de llevar a cabo.
Descripción de la invención
Por tanto es un objeto de la invención proporcionar un método para la fabricación de MEA que pueda llevarse a cabo a bajas temperaturas para permitir el uso de una gran variedad de polímeros y catalizadores como materiales para el sustrato de MEA, y que aún sea de coste relativamente bajo.
Este objetivo se alcanza, según los principios de las diversas realizaciones preferidas de la invención, por el método de la reivindicación 1, en el que se usa la DECVD para depositar los catalizadores tales como platino directamente sobre la superficie de un sustrato adecuado, tal como una membrana de polímero conductora de protones. Esta técnica también puede usarse para depositar metales sobre un tejido de carbono o una membrana que incluya partículas de carbono. Contrariamente a las enseñanzas anteriores descritas anteriormente, el método de DECVD que se usa en las realizaciones preferidas de la invención se lleva a cabo a presión atmosférica sin el uso de gases nobles para evitar la formación de arcos y estabilizar el plasma, reduciendo de este modo sustancialmente los costes de fabricación.
Por tanto el catalizador para la membrana de MEA se deposita sobre la membrana por medio de una técnica a presión atmosférica en la que los reactivos vaporizados se transportan a un sustrato en cuya superficie se producen las reacciones, y se someten a una descarga en arco al pasar al sustrato. De una manera similar a la PECVD a baja presión, el concepto es usar electrones energéticos para excitar eléctricamente los reactivos en fase de gas más que térmicamente, obteniendo de este modo elevadas tasas de reacción de deposición a pesar de una temperatura de sustrato más baja. Dado que el proceso puede realizarse en un sistema abierto, se evita el coste de sistemas de vacío y la ampliación de escala para procesos industriales de gran volumen es mucho más sencilla.
Los reactivos vaporizados y el gas portador que pasan a través de las descargas al sustrato forman especies activadas que reaccionan en la superficie del sustrato para depositar el material deseado a una temperatura del sustrato baja, permitiendo el tratamiento de materiales de fusión baja tales como membranas de polímero. Como resultado, el método de la invención puede usar una diversidad de configuraciones de aparatos de DECVD, incluyendo aquéllos con electrodos paralelos o coaxiales, proporcionando de este modo una flexibilidad máxima en la implementación. Además, el uso de una DECVD a baja temperatura para depositar los catalizadores en la membrana de MEA permite el uso de materiales de membrana polimérica comerciales tales como Nafion® y Aciplex®, así como otros materiales de membrana conductores de protones sensibles al calor tales como la mezcla de electrolito / fluoropolímero de base acrílica descrita en el documento WO 0160872, y una diversidad de materiales de catalizador diferentes al platino puro convencional.
En el caso de platino o de una aleación de platino como catalizador, las ventajas adicionales de usar la DECVD para aplicar el catalizador directamente en la membrana polimérica incluyen:
-
una eficacia mejorada del catalizador de platino
-
una carga de catalizador y del coste asociados reducidos
-
la eliminación de polielectrolitos adicionales en el electrodo, y su coste asociado
-
un proceso de fabricación de MEA considerablemente simplificado con menos etapas
-
un trabajo a temperatura relativamente bajas.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1A es una vista esquemática de un aparato de tobera de tipo ranura lineal que puede usarse para realizar los principios de la invención.
La figura 1B es una vista esquemática de un aparato de tobera de tipo cilíndrico concéntrica que también puede usarse para realizar los principios de la invención.
La figura 2 es una diagrama de flujo que ilustra el método de fabricación de un MEA de una realización preferida de la invención.
Mejores formas de llevar a cabo la invención
Las figuras 1A y 1B muestran ejemplos de disposiciones de tobera que pueden usarse para implementar los principios de la invención. La disposición de tobera de la figura 1A incluye una tobera de tipo ranura lineal diseñada para producir una lámina de plasma, en la que los reactivos vaporizados y gases portadores fluyen entre dos o más placas paralelas, inclinadas, o curvadas dispuestas para optimizar el modelo de flujo laminar, mientras que la disposición de tobera de la figura 1B incluye una tobera de tipo cilíndrico concéntrica, en la que la descarga se produce en la zona anular entre un electrodo de aguja central y la pared externa del cilindro.
Cada tobera incluye una entrada 1 en la que se introducen los reactivos. Los reactivos se hacen pasar entre dos o más electrodos 2, 3 a los que se aplica una tensión para crear una descarga eléctrica. Esta descarga activa los reactivos para facilitar la deposición del sustrato 4. Entonces se expulsa o recircula el gas restante a través de un medio de expulsión o recirculación adecuado tal como la salida 6 mostrada en la figura 1A.
Preferiblemente los electrodos forman o se incorporan a la tobera para producir o bien una descarga de barrera dieléctrica o bien una descarga en arco por efecto corona. Puede crearse una descarga de barrera dieléctrica aplicando una tensión alternativamente elevada a dos electrodos separados normalmente por 1-20 mm. La tensión puede suministrarse o bien continuamente o bien como una serie de pulsos. Para conseguir la descarga de barrera dieléctrica, se recubre al menos uno de los electrodos con un material 5 aislante tal como vidrio, alúmina, o cuarzo para actuar como una barrera dieléctrica. Los procesos de disparo conducen a descargas de corta duración, localizadas que contienen especies de gas ionizado y electrones energéticos con energías de aproximadamente 1-10 eV (de aproximadamente 100 - 1.000 kJ/mol). En el estado resultante de no equilibrio, la temperatura del electrón eficaz puede ser bastante superior a 10.000ºC mientras que la temperatura del gas aparente permanece relativamente baja.
Los expertos en la técnica apreciarán que la invención no está limitada a las disposiciones de tobera descritas en las figuras 1A y 1B, y que cualquiera de una diversidad de configuraciones de tobera conocidas, y/o configuraciones del aparato se encuentra en la que se sitúa la tobera. Por ejemplo, la tobera de tipo ranura de la figura 1 puede incluir dos o más electrodos de barra, o una combinación de barras y placas, cubriendo las placas o barras apropiadas (o todas) con un material dieléctrico. Alternativamente, en caso de usar una geometría cilíndrica, pueden cubrirse uno o ambos electrodos con un material dieléctrico. Además, en cada una de las variantes ilustradas las superficies o bordes del electrodo pueden incluir proyecciones diseñadas específicamente para controlar la distribución de las descargas.
En todas las configuraciones anteriores de los aparatos, los reactivos vaporizados y gases portadores se dirigen a través de la descarga. Los gases reactivos, que incluyen las especies ionizadas y disociadas creadas por la descarga eléctrica, inciden en el sustrato y reaccionan para depositar el recubrimiento a presión atmosférica. Entonces pueden eliminarse los productos de reacción y gases que no han reaccionado a través de ranuras de expulsión externas de configuraciones diversas. Para aumentar la eficacia de uso de los reactivos, puede hacerse recircular una parte del gas de expulsión en la corriente de alimentación. Cuando se están depositando metales preciosos tales como platino, también pueden recuperarse metales o reactivos que contengan metales de la corriente de expulsión de residuos para maximizar la eficacia de los costes.
Una ventaja de la técnica de DECVD usada en las realizaciones preferidas de la invención es que el diseño de tobera puede expandirse fácilmente para recubrir sustratos arbitrariamente amplios. Por ejemplo, puede usarse una disposición (no mostrada) de las toberas cilíndricas descritas anteriormente para crear un gran área para el tratamiento del sustrato, pueden disponerse las toberas para barrer el sustrato, o puede disponerse el sustrato para hacerlo avanzar por debajo de una tobera fija. El método no requiere cámaras de vacío o bombas de vacío, que son caras y difíciles de ampliar en escala para el recubrimiento de sustratos grandes. El sistema de expulsión sólo requiere soplantes estándar, de modo que todo el proceso se produce esencialmente a presión atmosférica. Otra ventaja es que puede montarse el equipo sobre el sustrato, y ninguna de las partes necesita estar en contacto directo con el sustrato. No necesita alimentarse el sustrato a una cámara de recubrimiento que rodee el sustrato en la parte superior y la parte inferior, lo que a veces es desventajoso en ciertos procesos.
Con el fin de fabricar un MEA según los principios de la invención, usando un aparato del tipo ilustrado esquemáticamente en la figura 1 y/o cualquiera de las variantes descritas anteriormente, se coloca el sustrato en la cámara de reacción adyacente a una tobera (etapa 10), se aplica una tensión a los electrodos, y se hacen pasar los reactivos entre los electrodos para permitir la deposición de los metales desde los reactivos precursores sobre el sustrato (etapa 20). Entonces puede completarse el MEA añadiendo electrodos (etapa 30), por ejemplo mediante compresión en caliente de un tejido de carbono en la capa de catalizador activa ya formada de la membrana.
Para depositar los metales, se selecciona un precursor organometálico o inorgánico volátil apropiado que contenga el elemento metálico deseado. Por ejemplo, podrían usarse precursores tales como Pt(CO_{2})Cl_{2}, Pt(acac)_{2}, o Pt(hfac)_{2} para depositar materiales que contengan Pt. El gas portador se selecciona de manera que proporcione un entorno inerte o reductor tal como N_{2}, NH_{3}, H_{2}, etc. Alternativamente, no obstante, puede depositarse un compuesto metálico (por ejemplo, nitruro, carburo, óxido, etc.) bajo un gas portador diferente, y reducirse entonces en un segundo tratamiento con gas portador reductor.
A diferencia de lo mostrado en la técnica anterior, no es necesario el uso de un gas noble en el gas portador para suprimir la formación de arcos. La formación de microarcos no impide la creación de especies reactivas, y no afecta necesariamente a la uniformidad en la deposición si existe una aleatorización adecuada de la localización de los microarcos y/o la mezcla del gas corriente abajo.
Tal como se describió anteriormente, la invención permite utilizar una amplia diversidad de membranas de polímero, así como membranas formadas de tejido de carbono o partículas de carbono. Por ejemplo, la membrana puede formarse a partir de ácidos perfluorosulfónicos tales como Nafion® y Aciplex®, poli(ácido etilenosulfónico y propilenosulfónico), poli(ácido estirenosulfónico), y otros poli(ácidos sulfónicos a base de hidrocarburos), así como compuestos o mezclas de polímeros. Un material de membrana especialmente preferido es una mezcla de fluoropolímero/polielectrolito de base acrílica descrita en el documento WO 01/60872.
La invención también permite depositar diferentes tipos de catalizadores en la membrana. Los catalizadores pueden incluir no sólo platino puro, sino también aleaciones de platino binarias y ternarias que contengan metales de las columnas 4-11 de la tabla periódica. Los catalizadores también pueden adoptar la forma de una estructura por capas con diversos metales incluyendo, pero no limitándose a, metales de las columnas 4-11 de la tabla periódica.
Así, habiendo descrito una realización preferida de la invención con detalle suficiente para permitir que los expertos en la técnica fabriquen y usen la invención, no obstante se apreciará que pueden realizarse numerosas variantes y modificaciones de la realización ilustrada sin apartarse de la invención, y se pretende que la invención no se limite por la descripción anterior de los dibujos adjuntos, pero que se defina solamente según las reivindicaciones anexas.
Ejemplos Ejemplo 1
Se disponen 15 gramos de (CH_{3}C_{5}H_{4})Pt(CH_{3})_{3} en un burbujeador de acero inoxidable bajo nitrógeno seco y se calientan hasta 50ºC, en los que el (CH_{3}C_{5}H_{4})Pt(CH_{3})_{3} es un líquido volátil. Se burbujea un gas portador compuesto de un 96% de N_{2} y un 4% de H_{2} a través del (CH_{3}C_{5}H_{4})Pt(CH_{3})_{4}. La corriente de gas que contiene el vapor de (CH_{3}C_{5}H_{4})Pt(CH_{3})_{3} se transporta a través de tubos de acero inoxidable que se calientan para mantener la temperatura a 50ºC al reactor de DECVD.
La corriente de vapor entra en el equipo de DECVD a través de una placa de distribución, a continuación pasa a través de una disposición de toberas en la que se inicia la descarga por plasma a presión atmosférica. Cada tobera se compone de un terminal de electrodo metálico recubierto por cerámica de alúmina centrada dentro de un cilindro metálico de 1 cm de diámetro recubierto con una pieza de inserción de cerámica de alúmina. Los terminales centrales se conectan en paralelo al electrodo principal de un suministro de energía de alta tensión, alta frecuencia y los cilindros externos se conectan en paralelo al electrodo de masa. El suministro de energía aplica una tensión de 10 kV con frecuencias de hasta 20 kHz. Esto genera una descarga dieléctrica a presión atmosférica en la zona anular entre el terminal central y el cilindro externo. La corriente de vapor pasa a través de esta zona anular e incide en la membrana conductora de protones situada aproximadamente 1-5 mm por debajo de las toberas. La zona externa de la membrana conductora de protones se ajusta con material de junta (que es un 70% más delgada que la capa difusora de gas [GDL]) al área activa de electrodo deseada. La membrana está a temperatura ambiente. A continuación se expulsa el vapor de la zona externa de la disposición de toberas. En estas condiciones, se esperaría la deposición de partículas de Pt^{0} en la membrana conductora de protones con una carga de 0,01-0,1 mg/cm^{2}. Se da la vuelta a la membrana conductora de protones y se repite el proceso para depositar partículas de Pt^{0} en el otro lado.
A continuación se aplican mecánicamente las GDL al área de electrodo formada con Pt dando como resultado el ensamblaje electrodo-membrana (MEA) final. A continuación se somete a prueba el MEA en un dispositivo de celdas de combustible de una sola celda con un intervalo de temperaturas de 60-80ºC. En el ánodo se usa gas hidrógeno, usando oxígeno o aire en el cátodo. Los gases se alimentan al 100% de la humedad relativa con una presión que oscila desde la presión atmosférica hasta 3 bar. Se toman mediciones de la impedancia de CA y curvas de polarización en diversas condiciones.
Ejemplo 2
Se repite el proceso del ejemplo 1, pero se recubre un lado de la membrana conductora de protones tanto con partículas de Pt^{0} como de Mo^{0} en el lado que se usará como cátodo. Para depositar Mo^{0}, se vaporiza Mo(CO)_{6} en una corriente de gas de un 96% de N_{2} y un 4% de H_{2}. Esta corriente se combina con la corriente de vapor que contiene (CH_{3}C_{5}H_{4})Pt(CH_{3})_{3} y se introduce en el equipo de DECVD. El lado de la membrana conductora de protones que se usará como ánodo se recubre sólo con Pt^{0} como en el ejemplo 1.
Ejemplo 3
Se repite los procesos del ejemplo 1, pero se recubre un lado de la membrana conductora de protones tanto con partículas de Pt^{0} como de Ru^{0} en el lado que se usará como ánodo. Para depositar Ru^{0}, se vaporiza Ru(C_{5}H_{5})_{2} en una corriente de gas del 96% de N_{2} y el 4% de H_{2}. Esta corriente se combina con la corriente de vapor que contiene (CH_{3}C_{5}H_{4})Pt(CH_{3})_{3} y se introduce en el equipo de DECVD. El lado de la membrana conductora de protones que se usará como cátodo se recubre sólo con Pt^{0} como en el ejemplo 1.
Ejemplo 4
Se repite el proceso de los ejemplos 1, 2 y 3, pero se recubre la GDL en vez de la membrana conductora de protones. La membrana se ajusta con el material de junta apropiado con el área activa de electrodo deseada. La GDL se dimensiona según el área y se comprime mecánicamente sobre la membrana dando como resultado el MEA final.

Claims (17)

1. Método para la fabricación de una membrana de electrolito de intercambio de cationes conductora de protones para su uso en un ensamblaje electrodo-membrana (MEA), que comprende la etapa de depositar al menos una capa de catalizador directamente sobre un sustrato haciendo pasar los reactivos a presión atmosférica incluidos en un gas portador a través de una descarga eléctrica, en el que dicho sustrato se selecciona del grupo que consiste en una membrana de polímero, una membrana formada de tejido de carbono, y una membrana que incluye partículas de carbono, y en el que la deposición se lleva a cabo sin añadir un gas noble al gas portador.
2. Método según la reivindicación 1, en el que al menos un parte del gas de expulsión se hace recircular en la corriente de alimentación.
3. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que los reactivos se hacen pasar a través de una tobera que contiene placas de electrodos paralelas para generar dicha descarga.
4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que los reactivos se hacen pasar a través de una tobera que contiene electrodos dispuestos coaxialmente para generar dicha descarga.
5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los reactivos se hacen pasar a través de al menos una tobera para generar dicha descarga, y dicha tobera se barre sobre dicha membrana.
6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los reactivos se hacen pasar a través de al menos una tobera para generar dicha descarga, y dicha membrana se hace avanzar por debajo de dicha tobera.
7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el sustrato es una membrana de electrolito de polímero (PEM).
8. Método según la reivindicación 7, en el que la PEM se fabrica a partir de una mezcla de fluoropolímero/polielec-
trolito de base acrílica.
9. Método según la reivindicación 7, en el que la PEM se fabrica a partir de un poli(ácido sulfónico a base de hidrocarburos).
10. Método según la reivindicación 7, en el que la PEM se fabrica a partir de Nafion® y Aciplex®.
11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el sustrato incluye tejido de carbono.
12. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el sustrato incluye partículas de carbono.
13. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la capa de catalizador incluye un catalizador de metal precioso y preferiblemente un catalizador de platino.
14. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la capa de catalizador incluye un catalizador de una aleación de platino.
15. Método según la reivindicación 14, en el que el catalizador es una aleación de platino que incluye aleaciones binarias y terciarias que usan metales de las columnas 4-11 de la tabla periódica.
16. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que la etapa de depositar dicha al menos una capa de catalizador comprende la etapa de depositar múltiples capas de catalizador.
17. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que los metales y/o reactivos que contienen metales son recuperados de la corriente de expulsión de residuos.
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