薄的燃料电池膜电极组件及包括它的燃料电池制造技术

技术编号:3247751 阅读:144 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种薄的燃料电池膜电极组件及包含该膜电极组件的燃料电池。该膜电极组件包括具有开孔的扩散层,因而不需要单独的碳基底。该膜电极组件可用于制备细长而紧凑的燃料电池。该膜电极组件还确保快速的响应和稳定的发电,并降低电阻,使得可以制备高性能的燃料电池。另外,由于不需要单独的碳基底,所以膜电极组件的制造成本降低了。

【技术实现步骤摘要】
薄的燃料电池膜电极组件及包括它的燃料电池                        
本专利技术涉及薄的燃料电池膜电极组件(MEA)及包含该膜电极组件的燃料电池,更具体地,本专利技术涉及这样的MEA和包含它的燃料电池,该MEA具有小的厚度和低的传质阻力,所以可以稳定地发电;该MEA还具有低的电阻,所以可以有效地运行。                        
技术介绍
燃料电池是一种发电系统,其直接将(如甲醇、乙醇或天然气等碳氢化合物中所包含的)氢与氧的化学反应能转变成电能。在燃料电池系统中,通过堆积几个至数十个单元电池形成实质上发电的电池堆,每个单元电池均包括MEA和隔板(或者双极板)。MEA具有包括阳极(也称之为燃料电极或氧化电极)和阴极(也称之为空气电极或还原电极)且该阳极和阴极通过其间的聚合物电解质膜彼此结合起来的结构。现将参照图1详述常规的MEA。参照图1,电解质膜50介于阴极20与阳极10之间。阳极10和阴极20分别包括催化剂层16和26,扩散层14和24,以及碳基底12和22。其中发生氧化和还原反应的催化剂层16和26是利用担载催化剂制备的。扩散层14和24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜电极组件,包括:    阴极,其包括催化剂层和具有开孔的扩散层;    阳极,其包括催化剂层和具有开孔的扩散层;及    介于阴极和阳极之间的电解质膜。

【技术特征摘要】
KR 2005-1-26 7237/051.一种膜电极组件,包括:阴极,其包括催化剂层和具有开孔的扩散层;阳极,其包括催化剂层和具有开孔的扩散层;及介于阴极和阳极之间的电解质膜。2.根据权利要求1的膜电极组件,其中所述开孔的纵横比为1~3。3.根据权利要求1的膜电极组件,其中所述开孔的总面积为扩散层的面积的5~85%。4.根据权利要求3的膜电极组件,其中所述开孔的总面积为扩散层的面积的30-65%。5.根据权利要求1的膜电极组件,其中所述阳极还包括水化层。6.根据权利要求5的膜电极组件,其中所述水化层包含SiO2,TiO2,磷钨酸,磷钼酸,或者前述材料的混合物。7.一种制备膜电极组件的方法,该方法包括:(a)在基片上分别形成催化剂层并干燥该催化剂层,以形成催化剂层单元;(b)在基片上分别形成扩散层并烧结该扩散层,以形成扩散层单元;(c)在形成于(b)中的各扩散层单元中形成开孔;(d)分别粘结催化剂层单元和扩散层单元,使各催化剂层单元上的催化剂层与相应扩散层单元的扩散层接触,以形成电极单元;(e)将电极单元粘结在聚合物电解质膜的两侧;(f)在(a)至(d)中任一步骤之后,从各催化剂层单元除去基片;及(g)在(a)至(e)中任一步骤之后,从各扩散...

【专利技术属性】
技术研发人员:李承宰金之来
申请(专利权)人:三星SDI株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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