公开(公告)号：US20140154608A1

公开(公告)日：2014-06-05

申请号：US13995635

申请日：2011-12-20

申请人： Nobuaki Nonoyama ,  Masanori Aimu ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

发明人： Nobuaki Nonoyama ,  Masanori Aimu ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

IPC分类号： H01M4/86

CPC分类号： H01M4/8657 ,  H01M4/8652 ,  H01M4/8663 ,  H01M4/8668 ,  H01M4/886 ,  H01M8/1004 ,  H01M2008/1095 ,  Y02E60/521 ,  Y02P70/56

摘要： A cathode catalyst layer used for a polymer electrolyte fuel cell that includes an electrolyte membrane is provided. The cathode catalyst layer comprises a catalyst having weight of not greater than 0.3 mg/cm2 of a reaction surface of the cathode catalyst layer that is adjoining the electrolyte membrane; and an electrolyte resin having oxygen permeability of not less than 2.2*10−14 mol/m/s/Pa in an environment of temperature of 80 degrees Celsius and relative humidity of 50%.

摘要翻译： 提供了用于包含电解质膜的固体高分子型燃料电池的阴极催化剂层。 阴极催化剂层包含负极与电解质膜相邻的阴极催化剂层的反应面重量不大于0.3mg / cm 2的催化剂; 以及在80℃的温度和50％的相对湿度的环境中具有不低于2.2×10-14mol / m / s / Pa的透氧度的电解质树脂。

公开(公告)号：US09431661B2

公开(公告)日：2016-08-30

申请号：US13995635

申请日：2011-12-20

申请人： Nobuaki Nonoyama ,  Masanori Aimu ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

发明人： Nobuaki Nonoyama ,  Masanori Aimu ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

IPC分类号： H01M4/86 ,  H01M4/88 ,  H01M8/10

CPC分类号： H01M4/8657 ,  H01M4/8652 ,  H01M4/8663 ,  H01M4/8668 ,  H01M4/886 ,  H01M8/1004 ,  H01M2008/1095 ,  Y02E60/521 ,  Y02P70/56

摘要： A cathode catalyst layer used for a polymer electrolyte fuel cell that includes an electrolyte membrane is provided. The cathode catalyst layer comprises a catalyst having weight of not greater than 0.3 mg/cm2 of a reaction surface of the cathode catalyst layer that is adjoining the electrolyte membrane; and an electrolyte resin having oxygen permeability of not less than 2.2*10−14 mol/m/s/Pa in an environment of temperature of 80 degrees Celsius and relative humidity of 50%.

摘要翻译： 提供了用于包含电解质膜的固体高分子型燃料电池的阴极催化剂层。 阴极催化剂层包含负极与电解质膜相邻的阴极催化剂层的反应面重量不大于0.3mg / cm 2的催化剂; 以及在80℃的温度和50％的相对湿度的环境中具有不低于2.2×10-14mol / m / s / Pa的透氧度的电解质树脂。

公开(公告)号：US20130252134A1

公开(公告)日：2013-09-26

申请号：US13991437

申请日：2011-12-20

申请人： Masayoshi Takami ,  Toshihiko Yoshida ,  Masanori Aimu ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

发明人： Masayoshi Takami ,  Toshihiko Yoshida ,  Masanori Aimu ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

IPC分类号： H01M8/10

CPC分类号： H01M8/1039 ,  H01M4/8663 ,  H01M4/8828 ,  H01M6/183 ,  H01M8/1004 ,  H01M8/1027 ,  H01M10/0565 ,  H01M2300/0082

摘要： This invention relates to solid polymer electrolyte materials for use in one or more electrode of a fuel cell. The solid polymer electrolyte materials comprise one or more ionomer which comprises polymerized units of monomers A and monomers B, wherein monomers A are perfluoro dioxole or perfluoro dioxolane monomers, and the monomers B are functionalized perfluoro olefins having fluoroalkyl sulfonyl, fluoroalkyl sulfonate or fluoroalkyl sulfonic acid pendant groups, CF2═CF(O)[CF2]nSO2X. The ionomer of the solid polymer electrolyte material has a number average molecular weight, Mn, of greater than 140,000. Specifically, the ionomers of the invention may find use in the catalyst layer of an electrode because the high molecular weight ionomers mitigate the formation of cracks in the catalyst layer.

摘要翻译： 本发明涉及用于燃料电池的一个或多个电极的固体聚合物电解质材料。 固体聚合物电解质材料包含一种或多种离聚物，其包含单体A和单体B的聚合单元，其中单体A是全氟二氧杂环戊烯单体或全氟二氧戊环单体，单体B是具有氟代烷基磺酰基，氟烷基磺酸酯或氟烷基磺酸的全氟烯烃的官能化 侧链基团，CF 2 = CF（O）[CF 2] n SO 2 X。 固体高分子电解质材料的离聚物的数均分子量Mn大于14万。 具体地，本发明的离聚物可用于电极的催化剂层，因为高分子量离聚物可以减轻催化剂层中的裂纹的形成。

公开(公告)号：US09461312B2

公开(公告)日：2016-10-04

申请号：US14237102

申请日：2012-08-07

申请人： Masanori Aimu ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten ,  Andri E. Elia

发明人： Masanori Aimu ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

IPC分类号： H01M2/00 ,  H01M4/90 ,  H01M4/86 ,  H01M4/88 ,  H01M8/10

CPC分类号： H01M4/9075 ,  H01M4/8605 ,  H01M4/8668 ,  H01M4/881 ,  H01M4/8828 ,  H01M4/8882 ,  H01M2008/1095 ,  Y02E60/50

摘要： An electrode (31c) for fuel cell comprises: a catalyst carrier (110) that is an electrically-conductive carrier (130) with a catalyst (120) supported thereon; a first electrolyte resin (141); and a second electrolyte resin (142). The first electrolyte resin has oxygen permeability of less than 2.2×10−14 mol/(m s Pa) in an environment having temperature of 80 degrees Celsius and relative humidity of 50%. The second electrolyte resin has oxygen permeability of not less than 2.2×10−14 mol/(m s Pa) in the environment having temperature of 80 degrees Celsius and relative humidity of 50%.

摘要翻译： 一种用于燃料电池的电极（31c）包括：催化剂载体（110），其是在其上支撑有催化剂（120）的导电载体（130） 第一电解质树脂（141）; 和第二电解质树脂（142）。 在温度为80摄氏度，相对湿度为50％的环境中，第一电解质树脂的透氧度小于2.2×10-14摩尔/（m·s·Pa）。 在温度为80摄氏度，相对湿度为50％的环境中，第二电解质树脂的透氧度不低于2.2×10-14摩尔/（m·s·Pa）。

公开(公告)号：US20130253157A1

公开(公告)日：2013-09-26

申请号：US13991266

申请日：2011-12-20

申请人： Masayoshi Takami ,  Toshihiko Yoshida ,  Misaki Kobayashi ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

发明人： Masayoshi Takami ,  Toshihiko Yoshida ,  Misaki Kobayashi ,  Randal Lewis Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

IPC分类号： H01M8/10

CPC分类号： H01M8/1039 ,  H01M4/8668 ,  H01M8/1023 ,  H01M8/1058 ,  H01M8/1081 ,  H01M2300/0082 ,  Y02P70/56

摘要： This invention relates to solid polymer electrolyte materials for use in one or more electrode of a fuel cell. The solid polymer electrolyte materials comprise one or more ionomer which comprises polymerized units of monomers A and monomers B, wherein monomers A are perfluoro dioxole or perfluoro dioxolane monomers, and the monomers B are functionalized perfluoro olefins having fluoroalkyl sulfonyl, fluoroalkyl sulfonate or fluoroalkyl sulfonic acid pendant groups, CF2═CF(O)[CF2]nSO2X.

摘要翻译： 本发明涉及用于燃料电池的一个或多个电极的固体聚合物电解质材料。 固体聚合物电解质材料包含一种或多种离聚物，其包含单体A和单体B的聚合单元，其中单体A是全氟二氧杂环戊烯单体或全氟二氧戊环单体，单体B是具有氟代烷基磺酰基，氟烷基磺酸酯或氟烷基磺酸的全氟烯烃的官能化 侧链基团，CF 2 = CF（O）[CF 2] n SO 2 X。

公开(公告)号：US20130245219A1

公开(公告)日：2013-09-19

申请号：US13989149

申请日：2011-12-20

申请人： Randal L. Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

发明人： Randal L. Perry ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Robert Clayton Wheland ,  Ralph Munson Aten

IPC分类号： C08F14/18

CPC分类号： C08F14/18 ,  C08F214/18 ,  C08F214/182 ,  C08F216/1408 ,  C08F216/1466 ,  C08J5/2237 ,  C08J2327/18 ,  C08L23/0876 ,  H01G11/58 ,  H01M8/1004 ,  H01M8/1025 ,  H01M8/1039 ,  H01M8/1044

摘要： This invention relates to ionomers and to ionically conductive compositions formed therefrom. The ionomers comprise polymerized units of monomers A and monomers B, wherein monomers A are perfluoro dioxole or perfluoro dioxolane monomers, and the monomers B are functionalized perfluoro olefins having fluoroalkyl sulfonyl, fluoroalkyl sulfonate or fluoroalkyl sulfonic acid pendant groups, CF2═CF(O)[CF2]nSO2X. The ionically conductive compositions of the invention are useful in fuel cells, electrolysis cells, ion exchange membranes, sensors, electrochemical capacitors, and modified electrodes.

摘要翻译： 本发明涉及离聚物和由其形成的离子导电组合物。 离聚物包括单体A和单体B的聚合单元，其中单体A是全氟二氧杂环戊烯或全氟二氧戊环单体，单体B是具有氟代烷基磺酰基，氟烷基磺酸酯或氟烷基磺酸侧基的全氟烯烃官能化的CF 2 = CF（O） [CF2] nSO2X。 本发明的离子导电组合物可用于燃料电池，电解槽，离子交换膜，传感器，电化学电容器和改性电极。

公开(公告)号：US07737190B2

公开(公告)日：2010-06-15

申请号：US11388272

申请日：2006-03-24

申请人： Mark Gerrit Roelofs ,  Zhen-Yu Yang ,  Amy Qi Han, legal representative

发明人： Mark Gerrit Roelofs ,  Zhen-Yu Yang

IPC分类号： C08J5/20

CPC分类号： H01M8/1023 ,  B01D67/009 ,  B01D67/0093 ,  B01D71/32 ,  B01D71/78 ,  B01D2323/385 ,  C08F259/08 ,  C08F291/00 ,  C08F291/18 ,  C08J5/225 ,  C08J5/2293 ,  C08J7/18 ,  C08J2327/12 ,  C08J2351/06 ,  C08L51/003 ,  H01M4/8605 ,  H01M8/1004 ,  H01M8/1039 ,  H01M8/106 ,  Y02P70/56 ,  C08L2666/02

摘要： A fluorinated ion exchange polymer is prepared by grafting at least one grafting monomer derived from trifluorostyrene on to at least one base polymer in a organic solvent/water mixture. These ion exchange polymers are useful in preparing catalyst coated membranes and membrane electrode assemblies used in fuel cells.

摘要翻译： 通过在有机溶剂/水混合物中将至少一种衍生自三氟苯乙烯的接枝单体接枝到至少一种基础聚合物上来制备氟化离子交换聚合物。 这些离子交换聚合物可用于制备用于燃料电池的催化剂涂覆的膜和膜电极组件。

公开(公告)号：US20080206624A1

公开(公告)日：2008-08-28

申请号：US10570024

申请日：2004-06-25

申请人： Biswajit Choudhury ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Zhen-Yu Yang

发明人： Biswajit Choudhury ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Zhen-Yu Yang

IPC分类号： H01M4/90 ,  C08F259/08

CPC分类号： C08F259/08 ,  C08F255/02 ,  C08F291/18 ,  C08F291/185

摘要： A fluorinated ion exchange polymer prepared by grafting a monomer on to a base polymer, wherein the grafting monomer is selected from the group consisting of structure 1a, structure 1b and mixtures thereof, (INSERT 1a and 1b HERE) wherein Y is selected from the group consisting of —RFSO2F (sulfonyl fluoride), —RFSO3M (fluorosulfonic acid or salt), RFSO2NH2 (fluorosulfonamide), and —RFSO2N(M)SO2R2F (imide); wherein M is H, an alkali cation, or ammonium; and RF and R2F groups are perfluorinated or partially fluorinated, and may optionally include ether oxygens; and n is between 1 and 2 for 1a, or n is between 1 and 3 for 1b. These ion exchange polymers are useful in preparing catalyst coated membranes and membrane electrode assemblies used in fuel cells.

摘要翻译： 通过将单体接枝到基础聚合物上制备的氟化离子交换聚合物，其中接枝单体选自结构1a，结构1b及其混合物（INSERT 1a和1b HERE），其中Y选自基团 由-SO 2 SO 2 F（磺酰氟）组成，-RF 3 SO 3 M（氟磺酸 或盐），R 2 SO 2 NH 2（氟磺酰胺）和R 1 F SO 2 2 N（M）SO 2 R 2（酰亚胺）; 其中M为H，碱性阳离子或铵; 并且R 1和R 2基团是全氟化的或部分氟化的，并且可任选地包括醚氧; 对于1a，n对于1和2之间，对于1b，n对于1和3之间。 这些离子交换聚合物可用于制备用于燃料电池的催化剂涂覆的膜和膜电极组件。

公开(公告)号：US07563532B2

公开(公告)日：2009-07-21

申请号：US10570024

申请日：2004-06-25

申请人： Biswajit Choudhury ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Zhen-Yu Yang

发明人： Biswajit Choudhury ,  Mark Gerrit Roelofs ,  Zhen-Yu Yang

IPC分类号： H01M8/10 ,  C08J5/22

CPC分类号： C08F259/08 ,  C08F255/02 ,  C08F291/18 ,  C08F291/185

摘要： A fluorinated ion exchange polymer is prepared by grafting a monomer onto a base polymer, wherein the grafting monomer is selected from the group consisting of structure 1a, 1b and mixture thereof; wherein Y is selected from the group consisting of —RFSO2F, —RFSO3M, —RSO2NH2 and —RFSO2N(M)SO2R2F, where in M is hydrogen, an alkali cation or ammonium; and RF and R2F are perfluorinated or partially fluorinated, and may optionally include ether oxygens; and n is between 1 and 2 for 1a, or n is between 1 and 3 for 1b. These ion exchange polymers are useful is preparing catalyst coated membranes and membrane electrode assemblies for fuel cells.

摘要翻译： 通过将单体接枝到基础聚合物上制备氟化离子交换聚合物，其中接枝单体选自结构1a，1b及其混合物; 其中Y选自-RFSO2F，-RFSO3M，-RSO2NH2和-RFSO2N（M）SO2R2F，其中M为氢，碱性阳离子或铵; RF和R2F是全氟化或部分氟化的，并且可任选地包括醚氧; 对于1a，n对于1和2之间，对于1b，n对于1和3之间。 这些离子交换聚合物可用于制备用于燃料电池的催化剂涂覆的膜和膜电极组件。

公开(公告)号：US6025092A

公开(公告)日：2000-02-15

申请号：US23244

申请日：1998-02-13

申请人： Christopher Marc Doyle ,  William Brown Farnham ,  Andrew Edward Feiring ,  Peter Arnold Morken ,  Mark Gerrit Roelofs

发明人： Christopher Marc Doyle ,  William Brown Farnham ,  Andrew Edward Feiring ,  Peter Arnold Morken ,  Mark Gerrit Roelofs

IPC分类号： C07C309/09 ,  C08F8/12 ,  C08F8/44 ,  C08F214/22 ,  C08J5/22 ,  H01B1/06 ,  H01M8/02 ,  H01M4/60 ,  C08F16/24 ,  C25B11/04

CPC分类号： C08J5/2237 ,  C08F8/44 ,  C08J5/18 ,  C08F2800/10 ,  C08J2327/16

摘要： This invention concerns substantially fluorinated, but not perfluorinated, ionomers consisting of a polyethylene backbone having pendant groups of fluoroalkoxy sulfonic acids and metal salts thereof. Such ionomers are useful for electrochemical applications.

摘要翻译： 本发明涉及由具有氟代烷氧基磺酸侧基的聚乙烯骨架及其金属盐组成的基本氟化但不是全氟化的离聚物。 这种离聚物可用于电化学应用。