JP5161097B2 - 燃料電池用ナノ触媒 - Google Patents
燃料電池用ナノ触媒 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5161097B2 JP5161097B2 JP2008535621A JP2008535621A JP5161097B2 JP 5161097 B2 JP5161097 B2 JP 5161097B2 JP 2008535621 A JP2008535621 A JP 2008535621A JP 2008535621 A JP2008535621 A JP 2008535621A JP 5161097 B2 JP5161097 B2 JP 5161097B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- typically
- platinum
- manganese
- metals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/92—Metals of platinum group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/20—Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
- C08J5/22—Films, membranes or diaphragms
- C08J5/2206—Films, membranes or diaphragms based on organic and/or inorganic macromolecular compounds
- C08J5/2218—Synthetic macromolecular compounds
- C08J5/2231—Synthetic macromolecular compounds based on macromolecular compounds obtained by reactions involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
- C08J5/2237—Synthetic macromolecular compounds based on macromolecular compounds obtained by reactions involving unsaturated carbon-to-carbon bonds containing fluorine
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/92—Metals of platinum group
- H01M4/925—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers
- H01M4/926—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1004—Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
- H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
- C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08J2327/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08J2327/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0082—Organic polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
- H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
- H01M8/102—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer
- H01M8/1023—Polymeric electrolyte materials characterised by the chemical structure of the main chain of the ion-conducting polymer having only carbon, e.g. polyarylenes, polystyrenes or polybutadiene-styrenes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1016—Fuel cells with solid electrolytes characterised by the electrolyte material
- H01M8/1018—Polymeric electrolyte materials
- H01M8/1039—Polymeric electrolyte materials halogenated, e.g. sulfonated polyvinylidene fluorides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
本発明は、燃料電池用カソード触媒に有用なナノ構造の薄膜(NSTF)触媒に関する。
本発明は、白金と、合金または十分な混合物と、を交互に真空蒸着することを含む、本発明に記載のカソード触媒の製造方法もまた提供しており、ここで、前記合金または充分な混合物は、マンガンと、白金およびマンガン以外のVIb族金属、VIIb族金属およびVIIIb族金属から成る群から選択される他の金属と、の合金または十分な混合物である。本発明は、白金と、マンガンと、白金およびマンガン以外のVIb族金属、VIIb族金属およびVIIIb族金属から成る群から選択される他の金属と、を交互に真空蒸着することを含む、本発明に記載のカソード触媒の製造方法もまた提供する。
「膜電極組立体」は、膜(電解質、典型的にはポリマー電解質を含む)と、この膜に接した少なくとも1つであるが典型的には2つ以上の電極とを含む構造体を意味し、
「ナノ構造エレメント」は、表面の少なくとも一部分に触媒材料を含む針状の構造、別個の構造、微細スケールの構造を意味し、
「ナノスケールの触媒粒子」は、標準的なX線回折スキャンの2θの回折ピーク半値幅から測定した場合に少なくとも一方向の寸法が約15nm以下であるか、または結晶サイズが約15nm以下の触媒材料の粒子を意味し、
「針状」は、平均的な断面の幅に対して長さが3倍以上のものを意味し、
「別個の」は、別個の性質を有する別個の部材を指すが、各部材が互いに接触しているものも含まれ、
「微細スケール」は、少なくとも一方向の寸法が約1μm以下であることを意味し、
「平面換算厚(planar equivalent thickness)」は、表面に分布した層に関して、その層の分布にむらがあってもよく、表面がでこぼこした表面であってもよい(例えば、地形に沿って積もる雪の層、または真空蒸着プロセスで分布する原子層)が、層を合計したものが前記表面の突出した領域に均一に広がっていると仮定して算出した厚みを意味し(でこぼこした特徴および入り組んだ構造を無視すると、前記表面の突出した面積は前記表面の全表面積以下である)、
「二層の平面換算厚(bilayer planar equivalent thickness)」は、第1の層(本明細書に記載)およびその次に生成する第2の層(本明細書に記載)をあわせた平面換算厚を意味し、
記号「Å」は、印刷ミスまたはコンピュータによるミスがあるとしても、オングストロームをあらわす。
(a)分散した微細粒子の触媒の代わりにナノ構造の薄膜触媒を使用し、比活性が5倍高くなることによりカソード触媒によって発生するH2O2/H2Oの比率を下げ、
(b)NSTF触媒を使用することによって触媒支持体としての炭素粒子を排除し、これによりカソード触媒による過酸化物ラジカル発生源を排除し、
(c)遷移金属に対するPtの体積比が約2より大きいPtCoMnおよびPtNiMn三元系NSTF触媒を使用し、ORRに対する比活性を最大にし、発生するH2O2/H2Oの比率を抜本的に減らし、
(d)遷移金属に対するPtの体積比が約4未満であり、Mn含有量が面密度で約5μg/cm2以上のPtCoMnおよびPtNiMn三元系NSTF触媒を用いて燃料電池操作中のフッ化物イオンの放出量を最小にする。
各NSTF三元系触媒について2つの量を測定することによって2003年FCアブストラクト(2003 FC Abstract)に記載の方法によって特定の活性を決定した。第1の量は、低い電圧から高い電圧までの「アップスキャン(up-scan)」部分でPDS分極曲線から得られたセル電圧0.813Vでの電流密度であった。第2の量は、2003年FCアブストラクト(2003 FC Abstract)の参考文献に記載されるようなECSAであった。ECSAに対する0.813Vでの電流密度の比率は、面積−比活性(area-specific activity)である。PtNiMn(Trace A)およびPtCoMn(Trace B)のNSTF三元系触媒サンプルの面積−比活性を白金/遷移金属の体積比(「Pt/TM」)(すなわち、この比は遷移金属を組み合わせた層の厚みに対するPt層の厚みの比である)の関数として図3にプロットした。Pt/TM比が少なくとも3までの場合には、両三元系の比活性は、Pt/TM比の増加に伴って単調に増加していることがわかる。Pt/TM比が約2より大きい場合に特に好ましい比活性が達成された。純粋なPt(Pt/TM=無限大)の比活性を図3に水平線で示している。純粋なPtの比活性は、Pt/TM比が約0.6の場合と同じ値である。従って、比活性は、Pt/TMが3より大きい何らかの値で小さくなり始め、純粋なPtで測定された値に戻っていくはずである。
これらの実施例では、燃料電池操作中のフッ化物イオン放出速度は、操作中に発生した過酸化物ラジカルの量の指標として測定される。フッ化物イオン放出量を測定するための作業プロトコルは、アノードおよびカソードの水サンプルを30分ごとに集め、正味の水の量、時間および日付を記録することであった。103.4/103.4kPa(15/15psig)、100%/100%RH、一定流量、一定電圧モードでセルを動かした。温度を90℃に設定すると、水素のクロスオーバーが最初に測定され、このセルが良好であることがわかった。その後、セルを0.4〜0.8Vの一定電圧で動かした。セル電圧を設定した後、20分の初期平衡時間の後、2時間動かし、この間にアノードおよびカソードの出口流から30分ごとに水を集めた(全4サンプル)。ディオネックス(Dionex)ICS−2000イオンクロマトグラフィーシステムでフッ化物イオンを測定した。(ディオネックス社(Dionex Corporation)、カリフォルニア州サニーベール)
セル電圧が0.4Vより高い場合、発生した過酸化水素の量はセル電圧に反比例しているようであった。0.7V未満の電圧で顕著な量のフッ化物イオンが発生し始め、このことは、反応物質種の単位活性で25℃での過酸化物と水との平衡反応電位が通常0.68Vであるのと一致しており、セル電圧が小さくなるにつれてフッ化物イオンの発生量が多くなることがわかった。MEAのアノードおよびカソードから流出した水のフッ化物含有量は、試験電圧の中では最も低い0.4Vではこれより大きな電圧の場合よりも多かった。
表IにまとめられているようなPtCoMnカソードを含有する一連のMEAについて、上述のプロトコルと同じプロトコルを用いてフッ化物イオンの放出速度の測定を繰り返した。上述のPtNiMn触媒と同じ様式でセル電圧を変えてフッ化物イオンの放出量を観察した。
この実施例では、上の実施例と同じ組成のプロトン交換膜を用いた三元系触媒カソードを用いてMEAを作製した。ただし、膜を成形する前に、米国特許出願第10/945,178号(開示内容は本明細書に参考として組み込まれる)に記載されるようにアイオノマーのスルホン酸基に対するMnカチオンの比率が0.02になるようにMnNO3をアイオノマーに添加した。上述の実施例2および3に記載されるのと同じ様式でこのMEAのフッ化物イオン放出速度を測定した。Mn含有量は1.1μg/cm2であった。測定したフッ化物イオン放出速度は、図4に報告されているようなアイオノマーにMnNO3を添加しない場合の80ng/分と比較して、約25ng/分であった。このことは、Pt/TM/Mn NSTF触媒をMn添加剤を含有するPEMと組み合わせると、フッ化物イオンの放出量をさらに減らすことができることを示している。
Claims (2)
- 標準的なX線回折スキャンの2θの回折ピーク半値幅から測定した場合に、15nm以下の少なくとも一方向の寸法か、または15nm以下の結晶サイズを有するナノスケールの触媒粒子を有する微細構造の支持ウィスカーを含むナノ構造エレメントを含む燃料電池用カソード触媒であって、前記触媒は、白金およびマンガン、ならびに白金およびマンガン以外のVIb族金属、VIIb族金属およびVIIIb族金属から成る群から選択される少なくとも1種の他の金属を含み、前記触媒中での白金の他の全ての金属の合計に対する体積比は1〜4であり、そしてMn含有量は面密度で少なくとも5μg/cm2である、触媒。
- 標準的なX線回折スキャンの2θの回折ピーク半値幅から測定した場合に、15nm以下の少なくとも一方向の寸法か、または15nm以下の結晶サイズを有するナノスケールの触媒粒子を有する微細構造の支持ウィスカーを含むナノ構造エレメントを含む燃料電池用カソード触媒であって、前記触媒は、白金およびマンガン、ならびに白金およびマンガン以外のVIb族金属、VIIb族金属およびVIIIb族金属から成る群から選択される少なくとも1種の他の金属を含み、白金対マンガン対前記少なくとも1種の他の金属の体積比は6:1:1である、触媒。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/248,561 US7622217B2 (en) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | Fuel cell nanocatalyst |
US11/248,561 | 2005-10-12 | ||
PCT/US2006/039543 WO2007047262A1 (en) | 2005-10-12 | 2006-10-10 | Fuel cell nanocatalyst |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009512163A JP2009512163A (ja) | 2009-03-19 |
JP2009512163A5 JP2009512163A5 (ja) | 2009-09-17 |
JP5161097B2 true JP5161097B2 (ja) | 2013-03-13 |
Family
ID=37911377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008535621A Expired - Fee Related JP5161097B2 (ja) | 2005-10-12 | 2006-10-10 | 燃料電池用ナノ触媒 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7622217B2 (ja) |
JP (1) | JP5161097B2 (ja) |
CN (1) | CN101288193B (ja) |
DE (1) | DE112006002630T5 (ja) |
WO (1) | WO2007047262A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015227506A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・エルエルシー | 白金族金属および早期遷移金属の合金を調製する方法 |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7572534B2 (en) * | 2004-09-20 | 2009-08-11 | 3M Innovative Properties Company | Fuel cell membrane electrode assembly |
WO2008141444A1 (en) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Sim Composites Inc. | Catalyst-coated proton exchange membrane and process of producing same |
JP5196988B2 (ja) | 2007-12-21 | 2013-05-15 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | インク組成物、その製造方法、そのインク組成物を用いて形成した電極触媒層及びこれらの用途 |
US20100047662A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | Ford Global Technologies, Llc | Catalyst Layers Having Thin Film Mesh Catalyst (TFMC) Supported on a Mesh Substrate and Methods of Making the Same |
CN102132447B (zh) * | 2008-08-25 | 2013-12-18 | 3M创新有限公司 | 具有电压反转容限的燃料电池纳米催化剂 |
JP2012524979A (ja) * | 2009-04-23 | 2012-10-18 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 有機顔料による触媒粒径制御 |
US8481231B2 (en) * | 2009-05-14 | 2013-07-09 | GM Global Technology Operations LLC | Preparation of nanostructured thin catalytic layer-based electrode ink |
US8802329B2 (en) | 2009-05-14 | 2014-08-12 | GM Global Technology Operations LLC | Electrode containing nanostructured thin catalytic layers and method of making |
US8512908B2 (en) | 2009-05-14 | 2013-08-20 | GM Global Technology Operations LLC | Fabrication of catalyst coated diffusion media layers containing nanostructured thin catalytic layers |
US8507152B2 (en) | 2009-05-14 | 2013-08-13 | GM Global Technology Operations LLC | Fabrication of electrodes with multiple nanostructured thin catalytic layers |
CN102668201B (zh) * | 2009-12-22 | 2015-05-20 | 3M创新有限公司 | 具有纳米结构化催化剂和分散催化剂亚层的燃料电池电极 |
WO2011139678A1 (en) | 2010-04-26 | 2011-11-10 | 3M Innovative Properties Company | Fuel cell water management via reduced anode reactant pressure |
CN102947989B (zh) | 2010-04-26 | 2015-12-16 | 3M创新有限公司 | 退火纳米结构化薄膜催化剂 |
CN102947990B (zh) * | 2010-04-26 | 2016-09-14 | 3M创新有限公司 | 铂镍催化剂合金 |
US20110143263A1 (en) * | 2010-04-29 | 2011-06-16 | Ford Global Technologies, Llc | Catalyst Layer Having Thin Film Nanowire Catalyst and Electrode Assembly Employing the Same |
US9570760B2 (en) * | 2010-04-29 | 2017-02-14 | Ford Global Technologies, Llc | Fuel cell electrode assembly and method of making the same |
EP2577787B1 (en) | 2010-05-25 | 2016-10-05 | 3M Innovative Properties Company | Reinforced electrolyte membrane |
US8445164B2 (en) | 2010-05-27 | 2013-05-21 | GM Global Technology Operations LLC | Electrode containing nanostructured thin catalytic layers and method of making |
US8623779B2 (en) | 2011-02-04 | 2014-01-07 | Ford Global Technologies, Llc | Catalyst layer supported on substrate hairs of metal oxides |
US8859164B2 (en) * | 2011-02-15 | 2014-10-14 | Ford Global Technologies, Llc | Bipolar plates and electrochemical cells employing the same |
US9246177B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-01-26 | Uchicago Argonne, Llc | Bimetallic alloy electrocatalysts with multilayered platinum-skin surfaces |
CA2861586A1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | 3M Innovative Properties Company | Electrochemical cell electrode |
US8546288B2 (en) | 2012-02-15 | 2013-10-01 | Ford Global Technologies, Llc | Substrate selection for a catalyst |
JP6274716B2 (ja) | 2012-03-02 | 2018-02-07 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ガス拡散層およびガス拡散層を含む膜電極接合体、ならびに膜電極接合体の再生方法 |
US20130236807A1 (en) | 2012-03-12 | 2013-09-12 | Ford Motor Company | Durable fuel cell with platinum cobalt alloy cathode catalyst and selectively conducting anode |
US8518596B1 (en) | 2012-05-16 | 2013-08-27 | GM Global Technology Operations LLC | Low cost fuel cell diffusion layer configured for optimized anode water management |
FR2991103B1 (fr) * | 2012-05-25 | 2015-08-14 | Commissariat Energie Atomique | Cathode pour batterie lithium-air, comportant une structure bi-couches de catalyseurs differents et batterie lithium-air comprenant cette cathode |
JP5152942B1 (ja) * | 2012-06-25 | 2013-02-27 | 田中貴金属工業株式会社 | 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法 |
JP5531125B1 (ja) | 2013-02-04 | 2014-06-25 | 田中貴金属工業株式会社 | 固体高分子形燃料電池用の触媒及びその製造方法 |
CN105074981B (zh) * | 2013-02-15 | 2017-04-26 | 田中贵金属工业株式会社 | 用于固体高分子型燃料电池的催化剂及其制造方法 |
US10090531B2 (en) | 2013-02-26 | 2018-10-02 | Toyoto Motor Europe Nv/Sa | Vertically aligned titanium oxide nanotubes for fuel cell electrodes |
CN106457201B (zh) | 2014-03-11 | 2019-11-15 | 南京动量材料科技有限公司 | 多孔碳膜 |
EP3776702B1 (en) * | 2018-04-04 | 2024-05-08 | 3M Innovative Properties Company | Catalyst comprising pt, ni, and ta |
KR102602407B1 (ko) | 2018-04-10 | 2023-11-14 | 현대자동차주식회사 | 연료전지용 막-전극 접합체의 전극 제조용 조성물 및 이를 이용한 연료전지용 막-전극 접합체의 전극의 제조방법 |
US10833332B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-11-10 | Uchicago Argonne, Llc | Systems and methods for scale-up synthesis multi-layered Pt-skin nanoparticle catalysts |
US10637072B2 (en) | 2018-06-12 | 2020-04-28 | Uchicago Argonne, Llc | Systems and methods for PTNI nanocages |
US11628427B2 (en) | 2020-01-28 | 2023-04-18 | Uchicago Argonne, Llc | Segregation induced core-shell structure |
US11679377B2 (en) | 2020-01-28 | 2023-06-20 | Uchicago Argonne, Llc | Control of nanostructure and activity by alloying and/or segregation |
Family Cites Families (69)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3382105A (en) | 1964-12-29 | 1968-05-07 | Nasa Usa | Ion-exchange membrane with platinum electrode assembly |
US3369938A (en) | 1966-01-03 | 1968-02-20 | Varta Ag | Catalytic electrodes and fuel cells therewith |
US4021369A (en) | 1973-06-29 | 1977-05-03 | Sun Ventures, Inc. | Ion-exchanged transition metal catalysts for the direct oxidation of olefins to epoxyalcohols |
GB1449233A (en) | 1973-10-31 | 1976-09-15 | Exxon Research Engineering Co | Buffer electrolyte fuel cell with low cost electrodes |
SE7603539L (sv) | 1975-03-31 | 1976-10-01 | Kureha Chemical Ind Co Ltd | Katjonbytarmembran |
JPS5482042A (en) | 1977-12-14 | 1979-06-29 | Hitachi Ltd | Fuel cell |
US4340276A (en) | 1978-11-01 | 1982-07-20 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of producing a microstructured surface and the article produced thereby |
US4284835A (en) | 1979-07-05 | 1981-08-18 | Shell Oil Company | Hydrogenation process |
US4416801A (en) | 1980-12-15 | 1983-11-22 | E. I. Du Pont De Nemours & Co. | Toluic acid |
US4433082A (en) | 1981-05-01 | 1984-02-21 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making liquid composition of perfluorinated ion exchange polymer, and product thereof |
US4568598A (en) | 1984-10-30 | 1986-02-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Article with reduced friction polymer sheet support |
GB8605817D0 (en) | 1986-03-10 | 1986-04-16 | Ici Plc | Membrane |
DE3614000A1 (de) | 1986-04-25 | 1987-10-29 | Boehringer Mannheim Gmbh | Neue isochinolindione, verfahren zu ihrer herstellung und diese verbindungen enthaltende arzneimittel |
US5039561A (en) | 1986-08-25 | 1991-08-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method for preparing an article having surface layer of uniformly oriented, crystalline, organic microstructures |
US4812352A (en) | 1986-08-25 | 1989-03-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Article having surface layer of uniformly oriented, crystalline, organic microstructures |
US4741744A (en) | 1987-02-20 | 1988-05-03 | The Dow Chemical Company | Hydrated metal ionomer membranes for gas separation |
US5176786A (en) | 1988-07-13 | 1993-01-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Organic thin film controlled molecular epitaxy |
CA2043583C (en) | 1990-05-31 | 1999-01-05 | Fumio Hanada | Bipolar membrane and method for its production |
JPH04162365A (ja) | 1990-10-25 | 1992-06-05 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 燃料電池用電極の作製法 |
JPH05208135A (ja) * | 1991-02-23 | 1993-08-20 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 負極用電極触媒 |
US5336558A (en) | 1991-06-24 | 1994-08-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Composite article comprising oriented microstructures |
JPH0515780A (ja) * | 1991-07-11 | 1993-01-26 | Stonehard Assoc Inc | 白金合金触媒 |
JPH05258755A (ja) | 1991-12-31 | 1993-10-08 | Stonehard Assoc Inc | 高分子固体電解質型燃料電池の製造方法 |
JP3271801B2 (ja) | 1992-09-22 | 2002-04-08 | 田中貴金属工業株式会社 | 高分子固体電解質型燃料電池、該燃料電池の加湿方法、及び製造方法 |
US5523181A (en) | 1992-09-25 | 1996-06-04 | Masahiro Watanabe | Polymer solid-electrolyte composition and electrochemical cell using the composition |
US5338430A (en) | 1992-12-23 | 1994-08-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Nanostructured electrode membranes |
BE1006774A3 (fr) | 1993-02-24 | 1994-12-06 | Univ Bruxelles | MEMBRANE BIPOLAIRE, PROCEDE POUR SON OBTENTION ET UTILISATION DE CELLE-CI POUR LA PRODUCTION DE BASES ET D'ACIDES OU POUR LA REGULATION DU pH D'UNE SOLUTION AQUEUSE. |
US5766787A (en) | 1993-06-18 | 1998-06-16 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Solid polymer electrolyte composition |
EP0631337B1 (en) | 1993-06-18 | 2000-07-12 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Electrochemical cell comprising solid polymer electrolyte composition. |
JPH08227716A (ja) | 1995-02-22 | 1996-09-03 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 高分子固体電解質型燃料電池用電極構成原料及びその製造方法 |
JPH1092444A (ja) | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Japan Gore Tex Inc | 電気化学反応装置用固体高分子電解質複合体及びそれを用いた電気化学反応装置 |
US6059943A (en) | 1997-07-30 | 2000-05-09 | Lynntech, Inc. | Composite membrane suitable for use in electrochemical devices |
US6635384B2 (en) | 1998-03-06 | 2003-10-21 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Solid electrolyte composite for electrochemical reaction apparatus |
US5879827A (en) * | 1997-10-10 | 1999-03-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Catalyst for membrane electrode assembly and method of making |
US5879828A (en) | 1997-10-10 | 1999-03-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Membrane electrode assembly |
JP2000106203A (ja) | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Aisin Seiki Co Ltd | 固体高分子電解質膜及び燃料電池用電極及び固体高分子電解質型燃料電池 |
GB9822576D0 (en) | 1998-10-16 | 1998-12-09 | Johnson Matthey Plc | Membrane |
DE19917812C2 (de) | 1999-04-20 | 2002-11-21 | Siemens Ag | Membranelektrodeneinheit für eine selbstbefeuchtende Brennstoffzelle, Verfahren zu ihrer Herstellung und Brennstoffzellenbatterie mit einer solchen Membranelektrodeneinheit |
DE19919988A1 (de) | 1999-04-30 | 2000-11-02 | Univ Stuttgart | Protonenleitende Keramik-Polymer-Kompositmembran für den Temperaturbereich bis 300 DEG C |
US6380126B1 (en) | 1999-08-20 | 2002-04-30 | Medis El Ltd | Class of electrocatalysts and a gas diffusion electrode based thereon for fuel cells |
JP4539896B2 (ja) | 1999-09-17 | 2010-09-08 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | プロトン伝導性膜、その製造方法及びそれを用いた燃料電池 |
JP3925764B2 (ja) | 1999-10-19 | 2007-06-06 | 株式会社豊田中央研究所 | 高耐久性固体高分子電解質 |
US6482763B2 (en) | 1999-12-29 | 2002-11-19 | 3M Innovative Properties Company | Suboxide fuel cell catalyst for enhanced reformate tolerance |
IL150648A0 (en) | 2000-01-18 | 2003-02-12 | Univ Ramot | Fuels for non-alkaline fuel cells |
KR100343209B1 (ko) | 2000-03-27 | 2002-07-10 | 윤종용 | 강화제가 부가된 복합 이온 전도성 고분자막 및 이를채용하고 있는 연료전지 |
AU2001253678A1 (en) | 2000-04-18 | 2001-10-30 | 3M Innovative Properties Company | Membrane electrode assembly having annealed polymer electrolyte membrane |
JP2001321664A (ja) | 2000-05-12 | 2001-11-20 | Toyota Motor Corp | 吸着材およびその製造方法 |
KR20000063843A (ko) | 2000-08-07 | 2000-11-06 | 이홍기 | 고분자 전해질 연료전지용 백금-금속산화물 촉매의 제조방법 |
JP3411897B2 (ja) | 2000-10-12 | 2003-06-03 | 本田技研工業株式会社 | 固体高分子型燃料電池の活性固体高分子電解質膜 |
US6630263B1 (en) | 2000-11-20 | 2003-10-07 | Plug Power Inc. | Fuel cell systems and methods |
JP3924675B2 (ja) | 2001-01-09 | 2007-06-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | プロトン伝導性膜、その製造方法及びそれを用いた燃料電池 |
EP1358695A2 (en) | 2001-01-29 | 2003-11-05 | 3M Innovative Properties Company | Decal method of making membrane electrode assemblies for fuel cells |
DE10130828A1 (de) | 2001-06-27 | 2003-01-16 | Basf Ag | Brennstoffzelle |
JP2003017074A (ja) | 2001-07-02 | 2003-01-17 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池 |
JP2003059497A (ja) | 2001-08-08 | 2003-02-28 | Mori Fukuo | 燃料電池アノード電極保護触媒 |
JP2003123777A (ja) | 2001-10-19 | 2003-04-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
CN1167159C (zh) * | 2002-01-04 | 2004-09-15 | 华南理工大学 | 直接甲醇燃料电池阳极非铂纳米催化剂及其制备方法 |
JP4472258B2 (ja) | 2002-01-17 | 2010-06-02 | 日揮触媒化成株式会社 | 燃料電池用プロトン導電膜および該膜を備えた燃料電池 |
US6630265B1 (en) | 2002-08-13 | 2003-10-07 | Hoku Scientific, Inc. | Composite electrolyte for fuel cells |
US7112386B2 (en) | 2002-09-04 | 2006-09-26 | Utc Fuel Cells, Llc | Membrane electrode assemblies with hydrogen peroxide decomposition catalyst |
US6946362B2 (en) | 2002-09-06 | 2005-09-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and apparatus for forming high surface area material films and membranes |
US6624328B1 (en) | 2002-12-17 | 2003-09-23 | 3M Innovative Properties Company | Preparation of perfluorinated vinyl ethers having a sulfonyl fluoride end-group |
US20040116742A1 (en) | 2002-12-17 | 2004-06-17 | 3M Innovative Properties Company | Selective reaction of hexafluoropropylene oxide with perfluoroacyl fluorides |
US7348088B2 (en) | 2002-12-19 | 2008-03-25 | 3M Innovative Properties Company | Polymer electrolyte membrane |
JP4161750B2 (ja) | 2003-03-12 | 2008-10-08 | トヨタ自動車株式会社 | プロトン伝導性材料、プロトン伝導性材料膜、及び燃料電池 |
US7419741B2 (en) | 2003-09-29 | 2008-09-02 | 3M Innovative Properties Company | Fuel cell cathode catalyst |
US7537857B2 (en) | 2003-12-17 | 2009-05-26 | Bdf Ip Holdings Ltd. | Reduced degradation of ion-exchange membranes in electrochemical fuel cells |
US7220509B2 (en) | 2004-08-30 | 2007-05-22 | General Motors Corporation | Constituents and methods for protecting fuel cell components, including PEMs |
US7572534B2 (en) * | 2004-09-20 | 2009-08-11 | 3M Innovative Properties Company | Fuel cell membrane electrode assembly |
-
2005
- 2005-10-12 US US11/248,561 patent/US7622217B2/en active Active
-
2006
- 2006-10-10 DE DE112006002630T patent/DE112006002630T5/de not_active Withdrawn
- 2006-10-10 CN CN2006800379863A patent/CN101288193B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-10-10 WO PCT/US2006/039543 patent/WO2007047262A1/en active Application Filing
- 2006-10-10 JP JP2008535621A patent/JP5161097B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015227506A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・エルエルシー | 白金族金属および早期遷移金属の合金を調製する方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007047262A1 (en) | 2007-04-26 |
CN101288193B (zh) | 2010-10-06 |
US7622217B2 (en) | 2009-11-24 |
CN101288193A (zh) | 2008-10-15 |
JP2009512163A (ja) | 2009-03-19 |
US20070082256A1 (en) | 2007-04-12 |
DE112006002630T5 (de) | 2008-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5161097B2 (ja) | 燃料電池用ナノ触媒 | |
JP5580312B2 (ja) | 電圧反転耐性を有する燃料電池用ナノ触媒 | |
JP5249036B2 (ja) | 三元素のナノ触媒及び製造方法 | |
US8735023B2 (en) | Fuel cell with layered electrode | |
JP6001455B2 (ja) | ナノ構造触媒及び分散した触媒副層を有する燃料電池電極 | |
TWI728612B (zh) | 觸媒、製造觸媒的方法、包含觸媒的電極、包括電極的膜電極組合物以及包括膜電極組合物的燃料電池 | |
KR20070103451A (ko) | 연료 전지 촉매 | |
KR20090073098A (ko) | 가스 확산 전극을 위한 구조물 | |
JP2008176990A (ja) | 燃料電池用膜電極接合体、およびこれを用いた燃料電池 | |
JP2006019300A (ja) | 燃料電池用電極,燃料電池,燃料電池用電極の製造方法 | |
EP1833110B1 (en) | Cathode catalyst for membrane-electrode assembly and fuel cell system | |
KR100668354B1 (ko) | 금속 촉매와 이를 포함한 전극의 제조방법 | |
JPH06203840A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
JP2007115637A (ja) | 燃料電池用貴金属触媒、燃料電池用電極触媒、燃料電池用電極触媒の製造方法、および、燃料電池用膜電極接合体 | |
JP4529345B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池の製造方法 | |
KR102277903B1 (ko) | 막전극 접합체 및 이를 포함하는 연료전지 | |
KR102590382B1 (ko) | 나노분산된 이오노머를 바인더로 포함하는 연료전지 전극 조성물, 이를 이용하여 제조된 막 전극 접합체 및 연료전지 | |
JP2007157630A (ja) | 膜電極接合体の製造方法、膜電極接合体及び高分子電解質形燃料電池 | |
JP2006179292A (ja) | 燃料電池 | |
KR20220144159A (ko) | 이오노머 나노분산액 바인더를 이용한 수전해용 막-전극 접합체의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 막-전극 접합체 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090728 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090728 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120717 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121011 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5161097 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151221 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |