專利名稱：具有改進(jìn)的耐久性的燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開通常涉及的領(lǐng)域包括燃料電池、膜電極組件以及改進(jìn)燃料電池的耐久性的方法。
背景技術(shù)：
耐久性是決定燃料電池的商業(yè)上可行性的關(guān)鍵因素之一。汽車燃料電池，例如，需要維持至少5000小時(shí)。這樣的高耐久性需求對(duì)考慮用于燃料電池的材料構(gòu)成了挑戰(zhàn)。特別地，已知離子傳導(dǎo)膜由于與活性物質(zhì)，例如在正常的燃料電池操作期間作為副產(chǎn)品而形成的自由基，之間的反應(yīng)而退化。為了補(bǔ)救這一問(wèn)題并延長(zhǎng)離子傳導(dǎo)膜的壽命，提出了用添加劑和涂層對(duì)膜進(jìn)行處理。添加劑和涂層，然而，可能干擾燃料電池中的電化學(xué)過(guò)程并由此除了增加成本之外還損害離子傳導(dǎo)膜的性能。添加劑中的許多都會(huì)對(duì)在燃料電池中使用的關(guān)鍵催化劑的活性造成不利影響。因此存在以最低的成本改進(jìn)燃料電池的耐久性而不影響正常的電化學(xué)過(guò)程或性能的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括燃料電池，其包括具有活性區(qū)域和非活性區(qū)域的聚合物電解質(zhì)膜。過(guò)氧化物分解性金屬化合物或金屬合金布置在非活性區(qū)域的至少一部分中。 該過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金可布置在膜電極組件的非活性區(qū)域和/或燃料電池襯墊(gasket)區(qū)域中。本發(fā)明的另一實(shí)施方案包括制造燃料電池的方法，所述燃料電池包括燃料電池堆部件，包括至少陰極、陽(yáng)極、氣體擴(kuò)散介質(zhì)、雙極板以及離子傳導(dǎo)膜，每一個(gè)均具有活性和非活性區(qū)域；將金屬化合物、金屬合金或金屬氧化物布置在至少一個(gè)堆部件的非活性區(qū)域中以對(duì)過(guò)氧化氫和/或過(guò)氧化氫分解產(chǎn)物進(jìn)行分解。所述金屬化合物、金屬合金或金屬氧化物可產(chǎn)生過(guò)氧化物或自由基分解性金屬物質(zhì)，例如金屬離子或金屬離子絡(luò)合物，其在正常的燃料電池操作期間可從非活性區(qū)域遷移至活性區(qū)域。本發(fā)明進(jìn)一步包括如下方面1.燃料電池，包括具有活性區(qū)域和非活性區(qū)域的聚合物電解質(zhì)膜；其中過(guò)氧化物分解性金屬化合物或金屬合金布置在所述非活性區(qū)域中。2.如方面1中所述的燃料電池，其中所述金屬化合物或金屬合金布置在所述燃料電池的襯墊區(qū)域中。3.如方面1中所述的燃料電池，其中所述金屬化合物或金屬合金布置在所述燃料電池的陰極附近的所述非活性區(qū)域中。4.如方面1中所述的燃料電池，進(jìn)一步包括布置在所述非活性區(qū)域中的離子聚合物，其中所述離子聚合物與所述金屬化合物或金屬合金至少部分接觸。5.如方面1中所述的燃料電池，其中所述金屬化合物或金屬合金能夠提供在正常操作期間能遷移至所述燃料電池的活性區(qū)域的過(guò)氧化物分解性金屬離子或金屬離子絡(luò)合物。6.如方面1中所述的燃料電池，其中所述金屬化合物或金屬合金能提供遷移至所述燃料電池的陰極、陽(yáng)極以及離子傳導(dǎo)膜中至少一個(gè)的活性區(qū)域的過(guò)氧化物分解性金屬離子或金屬離子絡(luò)合物。7.如方面1中所述的燃料電池，其中所述金屬化合物和金屬合金包括Mn、Al、Mg、 Zn、Co、V、Ru、Pd、Mo、Sn、Ce、W、Pt、Ir、Os或Ag元素的至少一種的金屬鹽、金屬氧化物、金
屬合金以及有機(jī)金屬化合物中的至少一種。8.如方面1中所述的燃料電池，進(jìn)一步包括在所述非活性區(qū)域中的襯墊和布置在所述襯墊上或中的過(guò)氧化物分解性金屬化合物或金屬合金。9.如方面1中所述的燃料電池，其中所述金屬化合物或合金為鈰金屬化合物或合
^^ ο10.如方面1中所述的燃料電池，其中所述金屬化合物或合金為錳金屬化合物或
I=I 巫 O11.制造燃料電池的方法，包括提供燃料電池堆部件，所述燃料電池堆部件包括至少陰極、陽(yáng)極、氣體擴(kuò)散介質(zhì)、 雙極板和離子傳導(dǎo)膜，每一個(gè)均具有活性區(qū)域和非活性區(qū)域；將過(guò)氧化物分解性金屬化合物或金屬合金布置在所述堆部件的至少一個(gè)的所述非活性區(qū)域中。12.如方面11中所述的制造燃料電池的方法，其中所述金屬化合物或合金布置在所述陰極或離子傳導(dǎo)膜的非活性區(qū)域中。13.如方面11中所述的制造燃料電池的方法，進(jìn)一步包括使用具有10% -約99% 的相對(duì)濕度的反應(yīng)性氣體物流對(duì)所述燃料電池進(jìn)行操作，從而導(dǎo)致來(lái)自所述金屬化合物或金屬合金的過(guò)氧化物分解性金屬離子或金屬離子絡(luò)合物遷移至所述燃料電池的活性區(qū)域。14.膜電極組件，包括布置在所述膜電極組件的非活性區(qū)域中的過(guò)氧化物分解性金屬化合物。15.如方面14中所述的膜電極組件，其中所述過(guò)氧化物分解性金屬化合物包括 Mn、Al、Mg、Zn、Co、V、Ru、Pd、Mo、Sn、Ce、W、Pt、Ir、Os 或 Ag 元素的至少一種的金屬鹽、金屬氧化物以及有機(jī)金屬化合物中的至少一種。16.如方面14中所述的膜電極組件，其中所述金屬化合物布置在所述膜電極組件的陰極側(cè)上。17.燃料電池襯墊，包括過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金。18.如方面17中所述的燃料電池襯墊，其中所述金屬化合物包括Mn、Al、Mg、Zn, C0、V、Ru、Pd、M0、Sn、Ce或W元素的至少一種的金屬鹽、金屬氧化物以及有機(jī)金屬化合物中的至少一種。19.如方面17中所述的燃料電池襯墊，其中所述金屬化合物能夠提供在正常的燃料電池操作中遷移至燃料電池的活性區(qū)域的過(guò)氧化物分解性金屬離子或金屬離子絡(luò)合物。20.如方面17中所述的燃料電池襯墊，其中所述金屬化合物或合金布置在塑料或橡膠襯墊材料上或中。
根據(jù)隨后給出的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它示意性實(shí)施方案將變得清楚。應(yīng)理解在公開本發(fā)明的示意性實(shí)施方案的同時(shí)，該詳細(xì)描述和特定實(shí)施例僅僅是示意性的目的而并非有意限定本發(fā)明的范圍。


根據(jù)該詳細(xì)描述和附圖，將更全面地理解示意性實(shí)施方案，其中圖1為未組裝的燃料電池堆的示意圖。圖2為示出了與基線樣品進(jìn)行比較的示意性實(shí)施方案的氟釋放率的圖。圖3為對(duì)于用于獲得圖2的數(shù)據(jù)的相同的加速的耐久性規(guī)程而言對(duì)應(yīng)的泄漏率的圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方案的如下描述本質(zhì)上僅僅是示意性的而絕非有意限定本發(fā)明、其應(yīng)用或用途?？梢酝ㄟ^(guò)堆疊例如膜電極組件(MEA)、氣體擴(kuò)散介質(zhì)(GDM)、雙極板、襯墊以及水冷卻/管理板的一系列燃料電池堆部件來(lái)構(gòu)造燃料電池。燃料電池堆部件可以特定順序面對(duì)面地堆疊以形成串聯(lián)連接的各個(gè)電化學(xué)電池。燃料電池部件可包括活性區(qū)域和非活性區(qū)域。這里活性區(qū)域是指燃料電池或燃料電池部件中發(fā)生物理、化學(xué)和/或電化學(xué)過(guò)程的功能區(qū)域。膜電極組件中活性區(qū)域的一個(gè)實(shí)例是用于電化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)性氣體可到達(dá)的中間區(qū)域。又例如，氣體擴(kuò)散介質(zhì)的活性區(qū)域是反應(yīng)性氣體物理地可到達(dá)的區(qū)域。氣體擴(kuò)散介質(zhì)的活性區(qū)域允許反應(yīng)性氣體擴(kuò)散或穿過(guò)。反之，非活性區(qū)域是指燃料電池部件或燃料電池中的非功能區(qū)域。典型地，在非活性區(qū)域中不存在直接有助于基本燃料電池功能的活性的化學(xué)、物理或電化學(xué)行為或過(guò)程。非活性區(qū)域通常位于燃料電池部件的外圍部分和燃料電池的外圍部分上。MEA、氣體擴(kuò)散介質(zhì)以及雙極板的與燃料電池襯墊交疊的外圍區(qū)域(這里稱作襯墊區(qū)域)是非活性區(qū)域的實(shí)例。反應(yīng)性氣體典型地不能到達(dá)燃料電池中的非活性區(qū)域。在非活性區(qū)域中不存在基本或活性的化學(xué)的、電化學(xué)的或物理的燃料電池行為。參照?qǐng)D1，其中結(jié)合有膜電極組件(MEA) 12與其它燃料電池堆部件的電化學(xué)電池 10以分解圖的形式示出。MEA 12包括夾在載有催化劑40的陽(yáng)極42和載有催化劑40的陰極44之間的離子傳導(dǎo)電解質(zhì)膜。在這一燃料電池構(gòu)造中僅示出一個(gè)電化學(xué)電池10。然而，可通過(guò)包括以串聯(lián)的方式堆疊以獲得較高的總能量輸出的多個(gè)電化學(xué)電池而構(gòu)造燃料電池。圖1中示出的燃料電池包括不銹鋼端板14、16、具有有利于氣體分布的氣體流動(dòng)通道22、24的雙極板18、20、襯墊沈、28、具有各自的電連接31、33的氣體擴(kuò)散介質(zhì)(典型地由碳布構(gòu)成)30、32以及膜電極組件12。陽(yáng)極連接31和陰極連接33用于與可包括其它燃料電池的外部電路100互連。燃料電池包括反應(yīng)性氣體，其中之一為從燃料源37提供的燃料，而另一種為從氧化氣體源39提供的氧化氣體。燃料可為氫氣而氧化氣體源可為空氣或氧氣。來(lái)自源37、39的氣體沿著各個(gè)雙極板18、20擴(kuò)散并穿過(guò)氣體擴(kuò)散介質(zhì)30、32至 MEA 12的相對(duì)側(cè)，以用于電化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)生電力。如圖1中所示，MEA 12上的被載有催化劑40的陽(yáng)極42和陰極44覆蓋的區(qū)域?yàn)槠渲蟹磻?yīng)性氣體經(jīng)歷電化學(xué)反應(yīng)以產(chǎn)生電力的活性區(qū)域。不被載有催化劑的電極覆蓋的外圍區(qū)域46為非活性區(qū)域。此外，襯墊沈、28的區(qū)域以及其它燃料電池部件上的與襯墊26J8交疊的區(qū)域也為非活性區(qū)域。已知過(guò)氧化氫形成在電極42、44的至少之一上并遷移入離子傳導(dǎo)膜中。據(jù)信化學(xué)退化由羥基自由基，也即·0Η(極其反應(yīng)性且短壽命的物質(zhì))所引起。羥基自由基可直接形成在任一個(gè)電極處形成或其可通過(guò)金屬離子(即狗2+)催化的分解由過(guò)氧化氫非直接地產(chǎn)生。過(guò)氧化氫，類似于羥基自由基，可形成在任一個(gè)電極處。羥基自由基和過(guò)氧化氫的組合在損害離子傳導(dǎo)膜方面非常有效，導(dǎo)致燃料電池耐久性降低。那么，緩解化學(xué)退化的關(guān)鍵是在離子傳導(dǎo)膜受損之前分解羥基自由基和過(guò)氧化氫兩者。過(guò)氧化物分解性金屬化合物和合金被包括在燃料電池中以減少有害過(guò)氧化氫及其自由基的濃度。過(guò)氧化物分解性金屬化合物和合金不直接布置在燃料電池或燃料電池堆部件的活性區(qū)域中。相反，它們最初布置在燃料電池或燃料電池部件的非活性區(qū)域中。在一個(gè)實(shí)施方案中，金屬化合物或合金能夠提供過(guò)氧化物分解性金屬物質(zhì)，例如金屬離子和金屬離子絡(luò)合物，其在燃料電池操作過(guò)程中從非活性區(qū)域遷移至活性區(qū)域。由于大多數(shù)金屬化合物或合金位于非活性區(qū)域中且量非常少的金屬物質(zhì)被允許遷移入活性區(qū)域，在燃料電池操作期間形成的過(guò)氧化物可被所述金屬物質(zhì)有效地減少而不會(huì)對(duì)燃料電池正常的電化學(xué)過(guò)程造成不利的影響。過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金可布置在MEA 12的一側(cè)或兩側(cè)上的非活性區(qū)域(例如圖1中的區(qū)域46)中。過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金可布置在燃料電池襯墊例如襯墊26，觀上或中。離子聚合物可與該金屬化合物或合金一起被包括以有利于金屬物質(zhì)從非活性區(qū)域至活性區(qū)域的遷移。這里離子聚合物是指聚合或寡聚電解質(zhì)。離子聚合物的實(shí)例可包括但不限于磺化全氟聚合物例如NAFION 、由DuPont出售的聚電解質(zhì)產(chǎn)品系列、磺化聚苯乙烯、以及基于羧酸和膦酸的離子聚合物。在被施加至燃料電池或燃料電池部件的非活性區(qū)域之前，離子聚合物可與過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金混合。離子聚合物也可分開地施加至非活性區(qū)域。金屬化合物或合金可包括來(lái)自由元素周期表的金屬性過(guò)渡元素組成的組，即來(lái)自族IIIb, IVb、Vb、VIb、vnb、Vlllb、I b、II b、鑭系元素，的至少一種元素或至少一種化合物，或來(lái)自元素周期表的主族4 (IVa)的至少一種金屬性元素或至少一種化合物。金屬化合物可包括選自由Mn、Al、Mg、Zn、Co、V、Ru、Pd、Mo、Sn、Ce和W組成的組的至少一種金屬元素的金屬鹽、金屬氧化物、金屬合金、金屬絡(luò)合物或有機(jī)金屬化合物。金屬化合物可包括Mn2+、 Mn3+、Mn4+、Al3+、Ce3+、Ce4+、Mg2+和Si2+的鹽。金屬鹽可包括但不限于硫酸根、磺酸根、碳酸根、氯離子、硝酸根、磷酸根、羧酸根、硼酸根、硅酸根、六嗅硼酸根以及高氯酸根的金屬鹽。 金屬化合物可包括有機(jī)金屬絡(luò)合物，例如金屬酞菁、嚇啉以及金屬EDTA(乙二胺四乙酸)絡(luò)合物。金屬卟啉絡(luò)合物的實(shí)例可包括鋅卟啉和鈷卟啉。金屬EDTA絡(luò)合物可包括Ce3+、Ce4+、 Mn2+、Mn3+、Mn4+ 和 Si2+ 的 EDTA 絡(luò)合物。金屬化合物還可包括 Mn、Al、Mg、Zn、Co、V、Ru、Pd、 Mo、Sn、Ce、W、Pt、Ir、Os、Ag 的金屬氧化物和金屬氫氧化物，例如( 、CeO2、MnO2、RuO2、ZnO、 W03、Mg0、Ca0、Ba0、&02、Ti02、Mn02、Al203、Ru02、W0dPMo03。金屬合金的實(shí)例包括但不限于含有Mn和Ce元素中至少一種的合金。在燃料電池的操作條件下，上述金屬化合物和合金可提供可從非活性區(qū)域遷移至活性區(qū)域，特別是MEA 12的活性區(qū)域，的金屬物質(zhì)，例如金屬離子和金屬離子絡(luò)合物。例如，布置在襯墊區(qū)域的非活性區(qū)域中的鈰(III)碳酸鹽或鈰(III)硝酸鹽可提供鈰(III) 離子，其可從膜電極組件的非活性區(qū)域遷移至活性區(qū)域。類似地，布置在襯墊的非活性區(qū)域中的鈰(III)的EDTA絡(luò)合物可遷移至MEA 12的活性區(qū)域。鈰離子及其絡(luò)合物能有效地在 MEA 12的活性區(qū)域中分解過(guò)氧化氫。非活性區(qū)域中的金屬化合物或合金由此提供小的且有效量的金屬物質(zhì)至燃料電池的活性區(qū)域，以延長(zhǎng)時(shí)間周期。過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金可通過(guò)涂覆或沉積工藝布置在燃料電池或燃料電池堆部件的非活性區(qū)域上。涂覆工藝可包括噴涂、擠壓涂覆、溶液澆鑄、滾涂以及類似工藝。金屬化合物或合金還可通過(guò)CVD (化學(xué)氣相沉積)、PVD (物理氣相沉積的方法)、真空沉積、濺射、原子層沉積(ALD)以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它沉積方法布置在非活性區(qū)域上。在一個(gè)實(shí)例中，過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金可使用上述工藝中的一種涂覆或沉積在燃料電池襯墊上，例如襯墊26J8上。在另一個(gè)實(shí)例中，過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金可使用上述工藝中的一種涂覆或沉積在MEA 12的非活性區(qū)域上在一個(gè)實(shí)施方案中，金屬化合物或合金可結(jié)合在襯墊材料中。金屬化合物或合金可和塑料或橡膠樹脂混合在一起然后形成燃料電池襯墊。塑料和橡膠樹脂的實(shí)例可以包括但不限于聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚(苯乙烯-丁二烯)硅橡膠、EPDM(乙烯丙烯二烯單體橡膠)以及含氟彈性體。例如，可使用具有混入的過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金的相應(yīng)樹脂鑄造塑料膜或橡膠片。隨后通過(guò)所述塑料膜或橡膠片的切片制造襯墊。在另一個(gè)實(shí)施方案中，襯墊材料由已經(jīng)過(guò)離子交換以包含金屬離子的離子聚合物樹脂構(gòu)成。已證實(shí)的實(shí)例是經(jīng)過(guò)Ce3+離子交換的PFSA膜(50微米)，隨后切片并放置在非活性區(qū)域的交疊區(qū)域中。測(cè)試規(guī)程(具有電負(fù)載的相對(duì)濕度(RH)循環(huán)——模擬的化學(xué)和機(jī)械應(yīng)力測(cè)試)與發(fā)明的實(shí)施例的增加的耐久性圖形一起提供(本發(fā)明實(shí)施例> 5000個(gè)循環(huán)，而基線則是1200個(gè)循環(huán)發(fā)生失效)。進(jìn)一步的研究表明Ce3+已從電池外圍遷移入活性區(qū)域的中間?？商鎿Q地，粘附層可涂覆在襯墊的“MEA側(cè)”(該“MEA側(cè)”接觸MEA 12的非活性區(qū)域)上。粘附劑可為離子聚合型(磺酸、羧酸或膦酸)或在界面處具有合適量的有利于離子交換和遷移的材料。為了促進(jìn)并控制來(lái)自金屬化合物或合金的金屬物質(zhì)的遷移，燃料電池可在一定范圍的溫度和濕度下進(jìn)行操作。特別地，反應(yīng)性氣體物流中的足夠的濕氣的存在可促進(jìn)并控制金屬物質(zhì)的遷移。在反應(yīng)性氣體物流中可使用約10%至99%或約40%至約80%的相對(duì)濕度。燃料電池的操作溫度可在50°C至120°C的范圍內(nèi)。實(shí)驗(yàn)襯墊的制備Nafion NRE211膜被切割成13X 13cm的方塊(共4塊)，并在包含13. 9克的 99. 999%純度的六水硝酸鈰(III)的800ml去離子水中浸泡72小時(shí)，對(duì)應(yīng)于基于所述膜中的磺酸基團(tuán)的總數(shù)而言10倍摩爾過(guò)量的Ce3+離子。假定膜經(jīng)過(guò)了完全交換。所述13X 13cm的膜隨后被沖切為用于50cm2燃料電池測(cè)試的陽(yáng)極襯墊和陰極襯墊。典型地，襯墊被切割以具有用于電極的38cm2或44cm2的活性區(qū)域窗口，分別產(chǎn)生62cm2 和56cm2的襯墊面積。電池構(gòu)建制備MEA，以測(cè)試Ce3+遷移入活性區(qū)域在緩解全氟磺酸(PFSA)膜的化學(xué)退化方面的有效性。當(dāng)陽(yáng)極子襯墊和陰極子襯墊分別沖切成38cm2和44cm2的活性區(qū)域時(shí)，使用不具有交換的Ce3+離子的NRE211膜構(gòu)建基線MEA (07-0257)。使用前面與10倍摩爾過(guò)量Ce3+交換過(guò)的同批次NRE211膜以與基線相同的體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示，制備比較例(07-0391)。針對(duì)系列擴(kuò)散介質(zhì)，在兩種情況下都使用兩個(gè)6密爾的Teflon襯墊與標(biāo)準(zhǔn)7密爾Teflon襯墊進(jìn)行比較。使用的電極為涂覆了催化劑的擴(kuò)散介質(zhì)(CCDM)型，其中催化劑墨施加至多孔的、導(dǎo)電的碳纖維層。電池構(gòu)建的細(xì)節(jié)如下表1電池構(gòu)建的描述
權(quán)利要求
1.燃料電池，包括具有活性區(qū)域和非活性區(qū)域的聚合物電解質(zhì)膜；其中過(guò)氧化物分解性金屬化合物或金屬合金布置在所述非活性區(qū)域中。
2.如權(quán)利要求1中所述的燃料電池，其中所述金屬化合物或金屬合金布置在所述燃料電池的襯墊區(qū)域中。
3.如權(quán)利要求1中所述的燃料電池，其中所述金屬化合物或金屬合金布置在所述燃料電池的陰極附近的所述非活性區(qū)域中。
4.制造燃料電池的方法，包括提供燃料電池堆部件，所述燃料電池堆部件包括至少陰極、陽(yáng)極、氣體擴(kuò)散介質(zhì)、雙極板和離子傳導(dǎo)膜，每一個(gè)均具有活性區(qū)域和非活性區(qū)域；將過(guò)氧化物分解性金屬化合物或金屬合金布置在所述堆部件的至少一個(gè)的所述非活性區(qū)域中。
5.如權(quán)利要求4中所述的制造燃料電池的方法，其中所述金屬化合物或合金布置在所述陰極或離子傳導(dǎo)膜的非活性區(qū)域中。
6.如權(quán)利要求4中所述的制造燃料電池的方法，進(jìn)一步包括使用具有10%-約99%的相對(duì)濕度的反應(yīng)性氣體物流對(duì)所述燃料電池進(jìn)行操作，從而導(dǎo)致來(lái)自所述金屬化合物或金屬合金的過(guò)氧化物分解性金屬離子或金屬離子絡(luò)合物遷移至所述燃料電池的活性區(qū)域。
7.膜電極組件，包括布置在所述膜電極組件的非活性區(qū)域中的過(guò)氧化物分解性金屬化合物。
8.如權(quán)利要求7中所述的膜電極組件，其中所述過(guò)氧化物分解性金屬化合物包括Mn、 Al、Mg、Zn、Co、V、Ru、Pd、Mo、Sn、Ce、W、Pt、Ir、Os 或 Ag 元素的至少一種的金屬鹽、金屬氧化物以及有機(jī)金屬化合物中的至少一種。
9.燃料電池襯墊，包括過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金。
10.如方面9中所述的燃料電池襯墊，其中所述金屬化合物包括Mn、Al、Mg、Zn、Co、V、 Ru、Pd、M0、Sn、Ce或W元素的至少一種的金屬鹽、金屬氧化物以及有機(jī)金屬化合物中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的耐久性的燃料電池。燃料電池或燃料電池堆部件包括活性區(qū)域和非活性區(qū)域。過(guò)氧化物分解性金屬化合物或金屬合金布置在燃料電池或燃料電池部件的非活性區(qū)域中或上。所述金屬化合物或合金可提供能從燃料電池的非活性區(qū)域遷移至活性區(qū)域的過(guò)氧化物分解性金屬物質(zhì)。具有布置在其非活性區(qū)域中的過(guò)氧化物分解性金屬化合物或合金的燃料電池或膜電極組件表現(xiàn)出改進(jìn)的耐久性。
文檔編號(hào)H01M8/02GK102544545SQ20111046188
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者C·S·吉特爾曼, F·坎斯, R·姜, S·M·麥金農(nóng), T·J·富勒 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司