專利名稱：帶有罩面層的燃料電池基底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及的領(lǐng)域包括燃料電池及其組件，其組件包括離聚物 罩面層(overcoat)、電極、膜、涂覆有催化齊啲膜，涂覆有催化劑的擴(kuò)散介質(zhì)， 以及包括其的產(chǎn)品，以及其制造和使用方法。
背景技術(shù)：
使用固體聚合電解質(zhì)膜的燃料電池是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員一直 在致力于研究膜、膜組件以及肖嫩提高膜的耐久性的其制備和使用方法，并提 供可選擇的實(shí)施方案。本發(fā)明提供了一種現(xiàn)有技術(shù)中的膜、膜組件及其制備和 使用方法的替^t選擇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括基底上帶有罩面 層的燃料電池基底，該罩面層包含一種含有Ce或Mn基團(tuán)的離聚物。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括一種方法，該方法包括在燃料電池基底 上施加一種溶液，該溶液包括一種被鈰或錳離子改性的離聚物。本發(fā)明的一個(gè)實(shí) 案包括 在溶液中將Ce或Mn鹽與離聚物 混合使Ce或Mn離子取代離聚物上的質(zhì)子基團(tuán)。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案包括一種方法，itt"法包^M31將Ce^+鹽 或Mn2+鹽溶解至i拾有離聚物和介質(zhì)的溶棘改性離聚物。通過下面的詳細(xì)敘述，本發(fā)明的其他示例性實(shí)施方案將變的顯而易 見。應(yīng)當(dāng)理解，以下詳述以及特定的實(shí)施例，盡管公開了本發(fā)明的示例性實(shí)施 方案，僅僅是為了舉例說明的目的，并不意在限制本發(fā)明的范圍。


從詳述和隨后的附圖中，本發(fā)明示意實(shí)施方案將會(huì)被更充分的理
解。圖1描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)| 案，包括在包括催化劑的電極上的 鈰或錳離子改性的離聚物罩面層。圖2描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，包括熱壓帶有催化劑的電極以 及通過貼花轉(zhuǎn)印工藝(decal transfer process)將離子改性的罩面層轉(zhuǎn)印到膜上。圖5描述了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，包括涂覆有催化劑的擴(kuò)散介 質(zhì)(沒有微孔層)，該擴(kuò)散介質(zhì)包括直接在擴(kuò)散介質(zhì)層上的催化劑層上的離子 改性離聚物層。圖6描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)ii^案，包括涂覆有催化劑的膜，
包括催化劑層上的離子改性離聚物罩面層，該催化劑層插入到該膜和該離聚物
罩面層之間。圖7描述了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)脇案，包括凃覆有催化劑的擴(kuò)散介 質(zhì)(帶有微孔層)，該擴(kuò)散介質(zhì)包括插入到催化劑層和微 L層之間的離子改性
離聚物層。圖8描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，包括燃料電池的一部分，■ 料電池包括膜電極組件，其包括陽極、陰極層以及插入在每一個(gè)陽極層和陰極 層與膜之間的離子改性離聚物層。圖9描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，包括燃料電池的一部分，該燃
料電池包括膜電極組件，其包括陽極、陰極層以及位于每個(gè)陽極層和陰極層上 的離子改性離聚物層。圖10描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，包括燃料電池的一部分，該 燃料電池包括膜電極組件，其包括陽極、陰極層以及插入在每個(gè)陽極層和陰極 層與膜之間的離子改性離聚物層，和位于每個(gè)陽極層和陰極層之上的第二離子 改性離聚物層。圖11描述了膜電^^件的電壓對(duì)電流密度的曲線圖，該膜電極組件 包括根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí) 案的離聚物改性罩面層。圖12描述了膜電極組件耐久性試驗(yàn)的結(jié)果曲線圖，該膜電極組件 包括根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí);^案的離聚物改性罩面層。圖13描述了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施方案的描述實(shí)質(zhì)上僅是示例性的，絕不意在限制本發(fā)明及
其應(yīng)用或鵬。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括一種方法，該方法包括通過將Ce^或 Mr^鹽溶解到含有離聚物和介質(zhì)的溶液中從而改性離聚物。在一個(gè)實(shí)施方案 中，該鹽是C一+或Mr^+的碳酸鹽。在一個(gè)實(shí)施方案中，該鹽包括Ce"COA或 MnC03。在一個(gè)實(shí)施方案中，介質(zhì)可以包括水或醇，比如乙醇、甲醇、丙醇、 丁醇等，或其混合物。離聚物材料是聚合電解質(zhì)材料并且是離子傳導(dǎo)性的。這種合適的聚 合電解質(zhì)材料的例子在美國(guó)專利No.4,272， 353和3,134,689，以及在Journal of Power Sources,第28巻(1990),第367-387頁中被公開。這些材料也被稱作 離子交換樹脂。該樹脂在其聚合結(jié)構(gòu)中包括離子基；其一種離子成分被聚合基 體固定或保持住，并且至少一種其它離子成分是可移動(dòng)置換的離子，其與固定 成分靜電締合。移動(dòng)離子在適合的制牛下被其他離子置換的能力使得這些材料 具備離子交，奐侍性。離子交換樹脂可以通過將各成分的混合物聚合來制備，成分之一是
離子成分。 一大類陽離子交換、質(zhì)子傳導(dǎo)柳旨就是所謂的磺酸陽離子交換樹脂。 在磺酸樹脂中，陽離子交換基團(tuán)是連接到聚合物主鏈上的磺酸基團(tuán)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，離子交換樹脂是具備離子交換特性的 全氟磺酸聚合物電解質(zhì)。這種聚^I電解質(zhì)可以按照商標(biāo)名NAFION⑧從E， I. DuPont de Nemours & Company買到。其它這種聚合電解質(zhì)材料可以從Asahi Glass and Asahi Kasei Chemical Company買到。其他聚合幅Jlt才料的釆用， 比如，但不限于，全氟陽離子交換樹脂，基于陘的陽離子交換樹脂以及陰離子 交換樹脂，全部被包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案包括一種方法，該方法包括將離聚物溶液 施加到基底上。該離聚物溶液包括一種離聚物，該離聚物被改性過以包含Ce
和/或錳離子基團(tuán)。該離聚物可以按照如下敘述的進(jìn)行改性。在本發(fā)明的各種實(shí)
施方案中，離聚物溶液可以Mil喻凃、浸涂、絲網(wǎng)印刷、靜電印刷、旋轉(zhuǎn)涂覆、 輥涂等方法施加。在本發(fā)明的各禾中實(shí)施方案中，被施加離聚物溶液的基底可以 包括，但不限于，貼花背襯(decalbaddng)、聚合電解質(zhì)膜、氣W散介質(zhì)層、 微孔層、涂覆有催化劑的氣體擴(kuò)散介質(zhì)、涂覆有催化劑的膜、或包括催化劑的 電極。介質(zhì)可以蒸發(fā)掉以在基底上提供固體罩面層。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，50g的AsahiKasei離聚物溶液(5wt %的離聚物，當(dāng)量重量=900)被加入到202毫克(0.44mmo1)的Ce2(C03)3 'H^ 中。得到的溶液被t^I加熱到4(TC，并且在室溫下整夜攪拌。得到的溶液被200 克的甲酉彌釋以制備lwt^的離聚物溶液。該稀釋過的離聚物溶液(70ml)被 噴凃到催化劑貼花紙(catalyst decal)上，以得到最終的平均約0.2m^cm2的離 聚物過噴層(overspray)。大的催化劑貼花紙被沖切(die-cut)成用于膜電極組件 的50cm2的貼花紙。通過這個(gè)過程，50cm2的催化劑貼花紙上鈰含量大約為 0.5mgCe G.6pmo1)。該改性過的貼花鄉(xiāng)后在295下下被以4，000磅(300psi) 的力熱壓到NAFI0N 112膜上4併中。陽極和陰極的活性面積分別為38和 44cm2。膜電極組件的耐久性i!M測(cè)在開路狀態(tài)且陽極和陰極均在95-C和
50%相對(duì)濕度下運(yùn)行中的電壓和氟化物釋放率(FRR)來評(píng)價(jià)。本發(fā)明的膜電 極組件的電壓下降率以及氟化物釋放率(FKR)同用傳統(tǒng)的非改性離聚物溶液 過噴層制備的基線膜電極組件比較以進(jìn)^i平價(jià)。圖12鵬電極組件的耐久性
測(cè)試結(jié)果圖，該膜電極組ft^括根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的離聚物改性的罩面
層。在圖12中，線104代表CeOS電壓(即，Ce離子改性的離聚物的電壓)， 線106 <該基線電壓(沒有被離子改性的離聚物)，線110代表Ce過噴層FRR, 線108 {該基線FRR。很清楚，i頓根據(jù)本發(fā)明戶腿的金屬離子改性的離聚物 罩面層可以顯著陶氏電壓下降斜n FRR。在圖12的例子中，電壓下降率降低 了 20倍，而FKR斷氏了 500倍。這些結(jié)果證實(shí)，本發(fā)明對(duì)膜的耐久性提供了 很好的改進(jìn)?，F(xiàn)在參見圖1，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案可以包括包含具有催化劑的 電極層12的產(chǎn)品10。在電，媳12上iil共罩面層14。罩面層14包括鈰或錳改 性離聚物。催化劑可以被負(fù)載也可以不被負(fù)載。電極層12可以包括一組負(fù)載 有如鉑等細(xì)分散催化劑顆粒的細(xì)分散顆粒，和與顆?；旌显谝黄鸬碾x子傳導(dǎo)材 料比如質(zhì)子傳導(dǎo)離聚物。質(zhì)子傳導(dǎo)材料可以是如全氟磺,，，或Jd^的任 何其它離聚物等離聚物。催化齊i財(cái)料可以包括金屬，比如鉑、鈀，以及金屬混 合物，比如鉑和鉬、鉑和鈷、鉑和釕、鉑和鎳、鉑和錫、其它鉑過渡金屬合金、 金屬間化合物，以及本領(lǐng)域公知的其它燃料電池電催化劑。負(fù)載顆粒是導(dǎo)電性 的，可以包括碳。負(fù)載顆?？梢园ǎ幌抻?，導(dǎo)電性的高肝活性碳、碳 納米管、碳纖維、中孑L碳(mesopore carbon),以及其它具有可以負(fù)載催化劑的 合適表面積的導(dǎo)電'M粒?；?6可以包括貼花背豐材才料，聚合電解質(zhì)膜或 氣體擴(kuò)散介質(zhì)層。現(xiàn)在參見圖2，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí) 案的產(chǎn)品10包括電極層12， 該電t媳12包括催化齊訴B催化劑層12上的罩面層14。罩面層14包括鈰或錳 改性的離聚物?；?6，在本實(shí)施方案中是貼花背襯，其支撐電極層12和罩 面層14。該組件可以放在聚合電解質(zhì)膜18上，使罩面層14面向聚合電解質(zhì)膜 18，并熱壓從而使罩面層14和電極層12粘附到聚合電解質(zhì)膜18上，貼花背 襯16可以被剝掉，以得到如圖3所述的最終結(jié)構(gòu)。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的產(chǎn)品10，其中基底16包 括氣體擴(kuò)散介質(zhì)層20以及可選擇的微孔層22。該氣體擴(kuò)散介質(zhì)層20禾P/或微 孑L層22 ,有電極層12以提供第一涂覆催化劑的擴(kuò)散介質(zhì)。罩面層14施加 在第一催化齊t凃布的擴(kuò)散介質(zhì)上。具有罩面層14的催化劑涂布擴(kuò)散介質(zhì)可相 對(duì)于聚合電解質(zhì)膜18的第一面17布置。帶有罩面層14的第二催化劑涂布的
擴(kuò)散介質(zhì)層可以皿置以使罩面層14銜接該聚合電解質(zhì)膜18的第二面19。該 帶有罩面層的第一涂覆催化劑的擴(kuò)散介質(zhì)、膜、和帶有罩面層的第二涂覆催化 劑的擴(kuò)散介質(zhì)可以被熱壓到一起。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)航案的產(chǎn)品10，其包括在催化劑層 12上的含有離子改性離聚物罩面層14的涂覆催化劑的膜，該催化劑層12插入 到膜18和離聚物罩面層14之間。圖7示出了圖4所述實(shí)施方案的一種代替方式，其中離聚物罩面層 14插入到催化劑層12和氣^T散介質(zhì)層20上的微孔層22之間。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的產(chǎn)品10，其包括燃料電池 堆的一部分，包括聚合電解質(zhì)膜18，其包括含位于聚合電解質(zhì)膜18上的催化 劑的陽極層12a。第一罩面層14a插入到陽極層12a和聚合電解質(zhì)膜18之間。 類1,，其中帶有催化劑的陰極層12c劍共在聚合電解質(zhì)膜18的下面。第二 離聚物改性罩面層14c插入到催化劑層12c和聚合電解質(zhì)膜18之間。陽極氣 體擴(kuò)散介質(zhì)層20a和可選擇的微孔層22a在陽極層12a之上。第一雙極板24a 在陽極氣體擴(kuò)散介質(zhì)層20a之上。麟一雙極板24a包括第一面26a，該第一 面具有在其中限定的多個(gè)脊(land) 28a和槽(channel) 30a以衝共反應(yīng)氣 場(chǎng)。，一雙極板24a可以包括第二面32a，該第二面包括形成在其中的冷卻 槽14a。類似地，陰極氣體擴(kuò)散介質(zhì)層20c和可選擇的微孔層22c在陰極層12c 的下面。第極板層24c提供在陰極氣^T散介質(zhì)層20c的下面?！?/b>
極板24c包括第一面26c，該第一面包括多個(gè)脊28c和槽30c以限定反應(yīng)氣體 流場(chǎng)。該第極板24c包括第二面32c,該第二面具有形成在其中的冷卻槽。圖10示出了另一個(gè)實(shí)施方案，其中第一陽極離子改性離聚物罩面 層14a插入到陽極催化劑層12a和膜18之間。第二離子改性離聚物凃?qū)?4aa插入到陽極催化齊喔12a和陽極微孔層22a或陽極氣體擴(kuò)散介質(zhì)層20a之間。 類似地，第一陰極離子改性離聚物罩面層14c插入到陰極催化劑層12c和膜18 之間。第二陰極離子改性離聚物罩面層14cc插入到陰極催化劑層12c和陰極微 孑L層22c或陰極氣術(shù)廣散介質(zhì)層20c之間。圖13示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)旨案，其包括產(chǎn)品10，該產(chǎn)品10 包括聚合電解質(zhì)膜18以及 18第一面210a上的陽極輔助墊圈(subgasket) 200a。該陽極輔助墊圈200a包括形成在其中的由內(nèi)部，202a限定出的窗口， 該窗口暴露出膜18的第一面210a的一部分從而在膜18的陽極側(cè)限定出一個(gè) 活性區(qū)域。在該陽極輔助墊圈窗口 202a中提供陽極離子改性離聚物罩面層14a。 該陽極離子改性離聚物罩面層覆蓋陽極輔助墊圈200a的部分204a，防止皿 著降低了沿陽極輔助墊圈的內(nèi)部，202a的以及在輔助墊圈200a下面的小 孔。同樣地，可以在膜18的第二面210c上提供陰極輔助墊圈200c。該 陰極輔助墊圈200c包括形成在其中的由內(nèi)部邊緣202c限定出的窗口，該窗口 暴露出膜18第二面210c的一部分從而鄉(xiāng)18的陰極側(cè)限定出一個(gè)活性區(qū)域。 在陰極輔助墊圈窗口 202c中提供陰極離子改性離聚物罩面層14c，其包括與陰 極輔助墊圈200c —部分重疊的部分204c。該與陰極輔助墊圈200c重疊的陰極 離子改性離聚物罩面層的部分204c,防止或顯著降低了沿陰極輔助墊圈內(nèi)部邊 緣202e的和在輔助墊圈200c下面的小孔。該陰極催化劑層12c還可以包括與 陰極輔助墊圈200c重疊的部分206c。在該實(shí)施方案中，陽極輔助墊圈窗口 202a 的開口比陰極輔助墊圈窗口 202c的幵口小。例如，在陽極側(cè)的開口或活性區(qū) 域可以是38cm2，而在陰極側(cè)的開口或活性區(qū)域可以是44cm2。此外，陰極離 子改性離聚物罩面層14c的終端208c可以超過陽極離子改性離聚物罩面層14a 的終端208a橫向延伸。以上關(guān)于本發(fā)明實(shí)施方案的敘述僅僅是示例性的，因此，不認(rèn)為其 ^ M扁離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種方法，包括將離聚物溶液施加到基底上，該基底包括貼花背襯、聚合電解質(zhì)膜、氣體擴(kuò)散介質(zhì)層、微孔層、涂覆催化劑的膜、涂覆催化劑的氣體擴(kuò)散介質(zhì)或含有催化劑的電極中的至少一種，該離聚物溶液包括被改性以含有鈰或錳基團(tuán)中至少之一的離聚物。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該基底是電極。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該基底包括貼花背襯材料。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該基底包括聚合電解質(zhì)膜。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中該基底包括氣體擴(kuò)散介質(zhì)層。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該基底包括涂覆有微 LM的氣體擴(kuò)散介質(zhì)層。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中施加包括噴涂、浸涂、絲網(wǎng)印刷、輥 涂、涂布或刷涂中的至少一種。
8、 如權(quán)利要求3所述的方法，其還包括將罩面層和貼花背襯材料熱壓到 聚合電解質(zhì)膜上，并且除去貼花背襯材料從而使罩面層面向聚合電解質(zhì)膜。
9、 如權(quán)利要求5所述的方法，其還包括放置罩面層使其面對(duì)聚合電解質(zhì) 膜的第一面。
10、 如權(quán)利要求6所述的方法，其還包括放置罩面層使其與聚合電解質(zhì)膜相對(duì)。
11、 一種方法，包括改性離聚物，包括將鈰或錳中至少一種的鹽溶解到含有離聚物和介質(zhì)的溶液中。
12、 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中該鹽包括鈽或錳的碳酸鹽。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中該介質(zhì)包括7K^醇中的至少一種。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中該介質(zhì)包括乙醇、甲醇、丙醇或丁醇中的至少一種。
15、 如權(quán)利要求12所述的方法，其還包括將該溶液施加到含有催化劑的電豐肚。
16、 如權(quán)禾要求15所述的方法，其還包括支撐電極的基底。
17、 如權(quán)禾要求16所述的方法，其中該基底包括貼花背豐材才料。
18、 如權(quán)禾要求16所述的方法，其中該基底包括聚合電解質(zhì)膜。
19、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中該基底包括氣術(shù)廣散介質(zhì)層。
20、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中該基底包掛凃覆有微孔層的氣體擴(kuò) 散介質(zhì)層。
21、 一種方法，包括.-提供一種包括質(zhì)子基團(tuán)的離聚物；使Ce或Mn離子取代至少一個(gè)質(zhì)子基團(tuán)，包括在溶液中將Ce或Mn的鹽 與該離聚物混合。
22、 如權(quán)利要求21所述的方法，其中該質(zhì)子基團(tuán)包括磺酸基。
23、 如權(quán)利要求21所述的方法，其還包括在溶液中的催化劑。
24、 如權(quán)利要求21所述的方法，其還包括將溶液涂覆并干燥以形成基底。
25、 如權(quán)利要求21所述的方法，其中該鹽是Ce2(CO3)3。
26、 如權(quán)利要求21所述的方法，其中該鹽是MnCO3。
27、 一種產(chǎn)品，包括含有催化劑的電極層，以及在該電極層上的罩面層，該罩面層包括一種被 改性以含有鈰或錳基團(tuán)中至少一種的離聚物。
28、 如權(quán)利要求27所述的產(chǎn)品，其中該離聚合物括全氟磺酸聚，。
29、 如權(quán)利要求27所述的產(chǎn)品，其還包括在電極層下面的基底。
30、 如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，其中該基底包括貼花背凈付才料。
31、 如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，其中該基底包括聚合電解質(zhì)膜。
32、 如權(quán)禾腰求29所述的產(chǎn)品，其中該基底包括氣術(shù)廣散介質(zhì)層。
33、 如權(quán)利要求29所述的產(chǎn)品，其中該基底包括其上涂覆有微孔層的氣 體擴(kuò)散介質(zhì)層。
34、 如權(quán)利要求27所述的產(chǎn)品，其還包括鄰接該罩面層的聚合電解質(zhì)膜。
35、 一種產(chǎn)品，包括至少一個(gè)燃料電池，其包括具有第一面和相對(duì)的第二面的聚合電解質(zhì)膜， 在膜的第一面上的陽極和相對(duì)的第二面上的陰極，并且其中該陽極包括將燃料 離解以提供質(zhì)子的催化劑，陰極包括催化質(zhì)子和氧反應(yīng)的催化劑，在陰極上的陰極側(cè)氣^r散介質(zhì)層以及在陽t肚的陽極側(cè)氣^r散介質(zhì)層；第一陽極側(cè)離聚物罩面層捅入到陽極和膜之間^!l入至,極禾,極側(cè)氣體擴(kuò)散介質(zhì)層之間，該第一陽極側(cè)離聚物罩面層包括被改性以含有鈰或錳基團(tuán)中 至少一種的離聚物；第一陰極側(cè)離聚物罩面織入到陰極和膜之間離入到陰極和陰極側(cè)氣體 擴(kuò)散介質(zhì)層之間，該第一陰極側(cè)離聚物罩面層包括被改性以含鈰或錳基團(tuán)中至 少一種的離聚物。
36、 如權(quán)利要求35所述的產(chǎn)品，其中該第一陽極側(cè)離聚物罩面層包括鈰 基團(tuán)，并且織一陰極側(cè)離聚物罩面層包括錳基團(tuán)。
37、 如權(quán)利要求35所述的產(chǎn)品，其中該第一陽極側(cè)離聚物罩面層包括錳 基團(tuán)，并且鄉(xiāng)一陰極側(cè)離聚物罩面層包括鈰基團(tuán)。
38、 如權(quán)利要求35所述的產(chǎn)品，其中該第一陽極側(cè)離聚物罩面層 入 到陽極和膜之間，和還包括插入到陽極和陽極側(cè)氣體擴(kuò)散介質(zhì)層之間的第二陽 極側(cè)離聚物罩面層，該第二陽極側(cè)離聚物罩面層包括被改性以含有鈰或錳基團(tuán) 中至少一種的離聚物。
39、 如權(quán)利要求35所述的產(chǎn)品，其中該第一陰極側(cè)離聚物罩面層被插入 到該陰極和膜之間，和還包括插入到陰極和陰極側(cè)氣體擴(kuò)散介質(zhì)層之間的第二 陰極側(cè)離聚物罩面層，該第二陰極側(cè)離聚物罩面層包括被改性以含有鈰或錳基 團(tuán)中至少一種的離聚物。
40、 一種產(chǎn)品，包括具有第一面和第二面的燃料電池聚合電解質(zhì)膜，在該第一面上的第一輔助 墊圈，該第一輔助墊圈具有限定出第一窗口的內(nèi)部邊緣，該第一窗口暴露出膜 的第一面的一部分，具有被第一窗口接收的部分的第一離子改性離聚物罩面 層，并且一部分第一離子改性離聚物罩面層覆蓋，一輔助墊圈的一部分。
41、 如權(quán)利要求40所述的產(chǎn)品,其還包括在該第二面上的第二輔助墊圈， 該第二輔助墊圈具有限定出第二窗口的內(nèi)部邊緣，該第二窗口暴露出膜的第二 面的一部分，具有被第二窗口接收的部分的第二離子改性離聚物罩面層，并且 一部分第二離子改性離聚物罩面層覆蓋該第二輔助墊圈的一部分。
42、 如權(quán)利要求41所述的產(chǎn)品，其中被第一窗口暴露的膜的第一面的面 積比被第二窗口暴露的膜的第二面的面積小。
43、 如權(quán)利要求41所述的產(chǎn)品，其還包括在第一離子改性離聚物罩面層 之上的陽極催化劑層，以及在第二離子改性離聚物罩面層之上的陰極催化劑層。
44、 如權(quán)利要求43所述的產(chǎn)品，其中該第一離子改性離聚物罩面層插入 到陽極催化劑層和膜之間。
45、 如權(quán)利要求43所述的產(chǎn)品，其中該第二離子改性離聚物罩面層插入 到陰極催化劑層和膜之間。
46、 如權(quán)利要求40所述的產(chǎn)品，其中該第一罩面層包括鈰或錳基團(tuán)。
47、 如權(quán)利要求41所述的產(chǎn)品，其中該第二罩面層包括鈰或錳基團(tuán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有罩面層的燃料電池基底及其制備和使用方法，該基底包括被改性以含有鈰或錳基團(tuán)的離聚物。
文檔編號(hào)H01M8/02GK101188303SQ20071019994
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月8日
發(fā)明者F·坎斯, J·E·奧哈拉 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司