触媒の製造方法ならびに当該触媒を用いる電極触媒層、膜電極接合体および燃料電池
    81.
    发明申请
    触媒の製造方法ならびに当該触媒を用いる電極触媒層、膜電極接合体および燃料電池 审中-公开
    使用上述催化剂,膜电极组件和燃料电池生产催化剂,电极催化剂层的方法

    公开(公告)号:WO2014175101A1

    公开(公告)日:2014-10-30

    申请号:PCT/JP2014/060639

    申请日:2014-04-14

    Abstract:  本発明は、触媒活性に優れる触媒を得ることができる触媒の製造方法を提供することを目的とする。 本発明は、空孔の空孔分布のモード半径が1nm以上5nm未満であり、かつ前記空孔の空孔容積が0.3cc/g担体以上である担体に対して、触媒金属を担持する触媒の製造方法であって、前記触媒金属の構成成分を前記担体内部の空孔に含浸する工程と、前記含浸する工程の後に熱処理する工程と、を含む;または前記触媒金属の前駆体を前記担体内部の空孔に含浸する工程と、前記触媒金属の前駆体を還元する工程と、前記還元する工程の後に熱処理する工程と、を含む、触媒の製造方法である。

    Abstract translation: 本发明的目的是提供一种用于制备催化剂并且可以获得具有优异催化活性的催化剂的方法。 该方法用于制备催化剂,使得催化剂金属承载在孔的分布中的模式半径为至少1nm且小于5nm的载体上,孔的孔体积为至少0.3cc 其中所述催化剂的制造方法包含:用催化剂金属的成分浸渍载体内的孔的工序,以及浸渍工序后的热处理工序; 或用催化剂金属的前体浸渍载体内的孔的步骤,还原催化剂金属的前体的步骤以及还原步骤后的热处理步骤。

    USE OF AN ANODE CATALYST LAYER
    82.
    发明申请
    USE OF AN ANODE CATALYST LAYER 审中-公开
    使用ANODE催化剂层

    公开(公告)号:WO2014122429A1

    公开(公告)日:2014-08-14

    申请号:PCT/GB2014/050229

    申请日:2014-01-29

    Abstract: The use of an anode catalyst layer in a proton exchange membrane fuel cell, the anode catalyst layer comprising a carbon monoxide tolerant catalyst material, wherein the catalyst material comprises: (i) a binary alloy of PtX, wherein X is a metal selected from the group consisting of Ti, V and Cr, and wherein the atomic percentage of platinum in the alloy is from 45 to 80 atomic% and the atomic percentage of X in the alloy is from 20 to 55 atomic%; and (ii) a support material on which the PtX alloy is dispersed; wherein the total loading of platinum in the anode catalyst layer is from 0.01 to 0.2 mgPt/cm 2 ; and wherein during operation of the fuel cell an impure hydrogen stream comprising up to 5ppm carbon monoxide is fed to the anode is disclosed..

    Abstract translation: 在质子交换膜燃料电池中使用阳极催化剂层,阳极催化剂层包含一氧化碳耐受催化剂材料,其中催化剂材料包括:(i)PtX的二元合金,其中X是选自 由Ti,V和Cr组成的组,其中合金中铂的原子百分比为45〜80原子%,合金中X的原子百分比为20〜55原子%。 和(ii)分散有PtX合金的载体材料; 其中铂在阳极催化剂层中的总载量为0.01至0.2mgPt / cm 2; 并且其中在燃料电池操作期间,公开了包含高达5ppm一氧化碳的不纯氢气流供给到阳极。

    膜電極接合体、およびこれを備える燃料電池
    84.
    发明申请
    膜電極接合体、およびこれを備える燃料電池 审中-公开
    膜电极组件和燃料电池

    公开(公告)号:WO2014017447A1

    公开(公告)日:2014-01-30

    申请号:PCT/JP2013/069828

    申请日:2013-07-22

    Abstract:  本発明は、燃料電池のシステム効率への影響が少なく長期にわたり反応中間体の排出量が少ない燃料電池システムを提供することを目的とする。本発明の膜電極接合体は、アノードと、カソードと、固体高分子電解質膜とを特定の配置で含み、前記カソードが、カソード触媒層と、該カソード触媒層の前記固体高分子電解質膜と反対側の面上に配置されたカソード拡散層とを有し、前記カソード触媒層が、パラジウムまたはパラジウム合金を含む触媒金属と、特定の遷移金属元素M1、該遷移金属元素M1以外の遷移金属元素M2、炭素、窒素および酸素を特定の割合で構成元素として含む触媒担体で構成される複合粒子からなる酸素還元触媒を含み、前記カソード拡散層が酸化触媒と撥水性樹脂とを含むことを特徴とする。

    Abstract translation: 本发明的目的是提供一种燃料电池系统,其中系统效率受燃料电池的影响较小,并且长时间排出的反应中间体的量较小。 本发明的膜电极组件的特征在于:所述膜电极组件具有特定布置的阳极,阴极和固体聚合物电解质膜; 阴极具有阴极催化剂层和设置在阴极催化剂层的表面上的阴极扩散层,所述表面位于固体聚合物电解质膜侧表面的相反侧; 阴极催化剂层含有由复合颗粒组成的氧还原催化剂,每个复合颗粒由含有钯或钯合金的催化剂金属和含有作为构成元素的特定过渡金属元素(M1)的催化剂载体构成, 除了过渡金属元素(M1)之外的过渡金属元素(M2),碳,氮和氧以特定比例; 阴极扩散层含有氧化催化剂和防水树脂。

    燃料電池の運転方法および発電装置
    85.
    发明申请
    燃料電池の運転方法および発電装置 审中-公开
    操作燃料电池的方法和电力生成装置

    公开(公告)号:WO2014010278A1

    公开(公告)日:2014-01-16

    申请号:PCT/JP2013/060019

    申请日:2013-04-02

    Abstract: [課題]電極に低加湿ないし無加湿のガスを供給して燃料電池を運転する方法であって、高加湿の供給ガスを使用する場合と比べて電圧を著しく低下させることなく燃料電池を運転する方法を提供すること。 [解決手段]カソードと、アノードと、両電極間に配置された電解質膜とを有する膜電極接合体を備えた燃料電池の運転方法であって、前記カソードは、金属元素M1、炭素、窒素および酸素の各原子を含有する複合粒子であって、金属元素M1の化合物の一次粒子が炭素からなる構造体中に分散してなる複合粒子を含む酸素還元触媒を含有する層を備えたカソードであり、前記カソードに、酸素ガスを含み、前記膜電極接合体の温度での相対湿度が60%以下である酸化剤ガスを供給し、前記アノードに燃料ガスを供給する燃料電池の運転方法。

    Abstract translation: [问题]提供一种通过向电极供给低加湿或非加湿气体来操作燃料电池的方法,其中与使用高度加湿的供给气体的情况相比,燃料电池在不显着降低电压的情况下操作。 [解决方案]该方法用于操作燃料电池,其包括包括阴极,阳极和布置在两个电极之间的电解质膜的膜电极组件,其中阴极包括含有包含复合颗粒的氧还原催化剂的层,所述复合颗粒包括 金属元素(M1),碳,氮和氧的原子,所述复合颗粒是其中金属元素(M1)的化合物的一次颗粒分散在由碳制成的结构中的颗粒。 在该燃料电池运转方法中,在膜电极组件的温度下将包含氧气并且相对湿度为60%以下的氧化剂气体供给到阴极,向阳极供给燃料气体。

    FUEL CELL ELECTRODE WITH GRADIENT CATALYST STRUCTURE
    88.
    发明申请
    FUEL CELL ELECTRODE WITH GRADIENT CATALYST STRUCTURE 审中-公开
    燃料电池与梯度催化剂结构

    公开(公告)号:WO2013109283A1

    公开(公告)日:2013-07-25

    申请号:PCT/US2012/021972

    申请日:2012-01-20

    Abstract: An example of a stable electrode structure is to use a gradient electrode that employs large platinum particle catalyst in the close proximity to the membrane supported on conventional carbon and small platinum particles in the section of the electrode closer to a GDL supported on a stabilized carbon. Some electrode parameters that contribute to electrode performance stability and reduced change in ECA are platinum-to-carbon ratio, size of platinum particles in various parts of the electrode, use of other stable catalysts instead of large particle size platinum (alloy, etc), depth of each gradient sublayer. Another example of a stable electrode structure is to use a mixture of platinum particle sizes on a carbon support, such as using platinum particles that may be 6 nanometers and 3 nanometers. A conductive support is typically one or more of the carbon blacks.

    Abstract translation: 稳定的电极结构的一个例子是使用梯度电极,该梯度电极在靠近常规碳上负载的膜和较小的铂颗粒附近使用较大的铂颗粒催化剂,该电极更靠近负载在稳定的碳上的GDL。 有助于电极性能稳定性和ECA变化的一些电极参数是铂 - 碳比,电极各部分中铂颗粒的大小,使用其它稳定的催化剂代替大粒径的铂(合金等), 每个梯度子层的深度。 稳定的电极结构的另一实例是使用铂载体上的铂粒子的混合物,例如使用可能为6纳米和3纳米的铂颗粒。 导电载体通常是一种或多种炭黑。

    ELECTROCHEMICAL CELL ELECTRODE
    89.
    发明申请
    ELECTROCHEMICAL CELL ELECTRODE 审中-公开
    电化学电池

    公开(公告)号:WO2013101595A1

    公开(公告)日:2013-07-04

    申请号:PCT/US2012/070634

    申请日:2012-12-19

    Abstract: Electrochemical cell electrode (100) comprising a nanostructured catalyst support layer (102) having first and second generally opposed major sides (103,104). The first side (103) comprises nanostructured elements (106) comprising support whiskers (108) projecting away from the first side (103). The support whiskers (108) have a first nanoscopic electrocatalyst layer (110) thereon, and a second nanoscopic electrocatalyst layer (112) on the second side (104) comprising a precious metal alloy. Electrochemical cell electrodes (100) described herein are useful, for example, as a fuel cell catalyst electrode for a fuel cell.

    Abstract translation: 电化学电池电极(100)包括具有第一和第二大致相对的主边(103,104)的纳米结构催化剂载体层(102)。 第一侧(103)包括纳米结构元件(106),其包括远离第一侧(103)突出的支撑晶须(108)。 支撑晶须(108)上具有第一纳米级电催化剂层(110),第二纳米级电催化剂层(112)包括贵金属合金。 本文所述的电化学电池电极(100)例如可用作燃料电池用燃料电池用催化剂电极。

    ELECTROCHEMICAL SYNTHESIS OF ELONGATED NOBLE METAL NANOPARTICLES, SUCH AS NANOWIRES AND NANORODS, ON HIGH-SURFACE AREA CARBON SUPPORTS
    90.
    发明申请
    ELECTROCHEMICAL SYNTHESIS OF ELONGATED NOBLE METAL NANOPARTICLES, SUCH AS NANOWIRES AND NANORODS, ON HIGH-SURFACE AREA CARBON SUPPORTS 审中-公开
    在高表面积碳载体上的金属镍金属纳米粒子的电化学合成,如纳米级和纳米级

    公开(公告)号:WO2013044080A1

    公开(公告)日:2013-03-28

    申请号:PCT/US2012/056643

    申请日:2012-09-21

    CPC classification number: C23C18/1653 C23C18/54 C25D5/18 C25D5/54 H01M4/926

    Abstract: Elongated noble-metal nanoparticles and methods for their manufacture are disclosed. The method involves the formation of a plurality of elongated noble-metal nanoparticles by electrochemical deposition of the noble metal on a high surface area carbon support, such as carbon nanoparticles. Prior to electrochemical deposition, the carbon support may be functionalized by oxidation, thus making the manufacturing process simple and cost-effective. The generated elongated nanoparticles are covalently bound to the carbon support and can be used directly in electrocatalysis. The process provides elongated noble-metal nanoparticles with high catalytic activities and improved durability in combination with high catalyst utilization since the nanoparticles are deposited and covalently bound to the carbon support in their final position and will not change in forming an electrode assembly.

    Abstract translation: 公开了延长的贵金属纳米颗粒及其制造方法。 该方法涉及通过在高表面积碳载体(例如碳纳米颗粒)上电化沉积贵金属来形成多个细长的贵金属纳米颗粒。 在电化学沉积之前,碳载体可以通过氧化来官能化,从而使得制造工艺简单且成本有效。 所生成的细长纳米颗粒共价结合到碳载体上,可直接用于电催化。 该方法提供具有高催化活性和改善的耐久性的细长贵金属纳米颗粒与高催化剂利用相结合,因为纳米颗粒沉积并共价结合到碳载体处于其最终位置,并且在形成电极组件时不会改变。

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