JP2016533006A5 - - Google Patents

Claims (30)

1. 非導電性である気体透過性材料と、
   前記気体透過性材料に結合している多孔質導電材料と、を備え、三相の固体−液体−気体境界が、前記多孔質導電材料に対向している前記気体透過性材料の表面の位置に、又は表面付近に形成することができる、気体透過性３Ｄ電極。
2. 前記電極が柔軟性のある、請求項１に記載の気体透過性３Ｄ電極。
3. 前記電極がスパイラル巻き型又はロール状である、請求項２に記載の気体透過性３Ｄ電極。
4. 前記電極の正常作動での使用中、前記気体透過性材料が液体電解質に不透過性であり、前記多孔質導電材料が前記液体電解質に透過性である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
5. 前記多孔質導電材料が、前記気体透過性材料に隣接して設けられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
6. 前記多孔質導電材料が前記気体透過性材料に当接している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
7. 前記多孔質導電材料が、金属メッシュ、金属グリッド、金属格子、金属布、孔開き金属シート、金属層をコーティングしたポリマー性メッシュ、グリッド、格子又は布、カーボン繊維又はカーボン布、及び多孔質又は間隔のあいた金属の構成要素の群から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
8. 前記多孔質導電材料を前記気体透過性材料に結合させるバインダー材料をさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
9. 前記バインダー材料が触媒の材料を備える、請求項８に記載の気体透過性３Ｄ電極。
10. 前記バインダー材料が導電材料を備える、請求項８又は９に記載の気体透過性３Ｄ電極。
11. 前記バインダー材料が、カーボンブラック粒子、グラフェン、カーボンナノチューブ、又はバッキーボールを含む、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
12. 前記バインダー材料が、ニッケル粒子又はナノ粒子を含む、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
13. 前記バインダー材料がイオノマーを含む、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
14. 前記バインダー材料が、前記多孔質導電材料と前記気体透過性材料との間に存在する、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
15. 前記バインダー材料が、前記気体透過性材料の厚さ未満の深さまで、前記気体透過性材料へと浸透する、請求項８〜１４のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
16. 前記バインダー材料が、前記多孔質導電材料の中へ、又はこの周囲に浸透する、請求項８〜１５のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
17. バリア層を備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
18. 前記バリア層が、前記電極を透過する望まない気体の量を制限する、請求項１７に記載の気体透過性３Ｄ電極。
19. 前記多孔質導電材料に対して前記気体透過性材料の反対側に配置された第２の多孔質導電材料をさらに備える、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
20. 前記気体透過性材料が５００ｎｍ未満の特徴的細孔サイズを有する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
21. 前記電極が０．２バールを超える湿潤圧を有する、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
22. 前記電極が、約０．０５ｍ以上、約０．１ｍ以上、約０．２ｍ以上、約０．３ｍ以上、約０．４ｍ以上、約０．５ｍ以上、約１ｍ以上、又は約２ｍ以上の幅を有する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
23. 前記電極が、約０．５ｍ以上、約１ｍ以上、約２ｍ以上、約３ｍ以上、約４ｍ以上、約５ｍ以上、又は約１０ｍ以上の長さを有する、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
24. 使用中、前記三相の固体−液体−気体境界が、前記３Ｄ電極の幅に対して巨視的に、実質的に２次元である、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
25. 前記多孔質導電材料が、ニッケルを使用して少なくとも部分的に形成されている、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
26. 前記多孔質導電材料が、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｕ及び／又はＡｇを使用して少なくとも部分的に形成されている、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極。
27. 請求項１〜２６のいずれか一項に記載の気体透過性３Ｄ電極を備える、電気化学セル。
28. 柔軟性のある複数の３Ｄ電極を含む、請求項２７に記載の電気化学セル。
29. 非導電性である気体透過性材料を選択するステップと、
    バインダー材料を使用して、多孔質導電材料を、前記気体透過性材料の面に結合するステップと、を備え、
    前記バインダー材料が前記多孔質導電材料に浸透する、気体透過性３Ｄ電極を製作する方法。
30. 前記多孔質導電材料及び前記気体透過性材料が一緒に積層される、請求項２９に記載の方法。