Electrode catalyst layer for fuel cell, has ionomeric material disposed in catalyst portion, where concentration of material decreases or increases with respect to surface of portion to another opposed surface of portion

• Main Authors: DOYLE, JOHN C, O'HARA, JEANETTE E, GASTEIGER, HUBERT A, SOMPALLI, BHASKAR, YAN, SUSAN G, GU, WENBIN
• Format: Patent
• Language: English; German
• Published: 22.11.2007
• Subjects: APPLYING LIQUIDS OR OTHER FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL; BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PERFORMING OPERATIONS; PROCESSES FOR APPLYING LIQUIDS OR OTHER FLUENT MATERIALS TOSURFACES, IN GENERAL; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY; SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; TRANSPORTING

The layer has an ionomeric material disposed in a catalyst portion, where the concentration of the material forms a gradient and decreases or increases with respect to a surface of the catalyst portion to another spaced and opposed surface of the catalyst portion. A relatively low ionomeric content layer (104) is placed closest to a support (102), and an intermediate ionomeric content layer and a relatively high ionomeric content layer are placed farthest from the support. Independent claims are also included for the following: (1) a catalyst-coated membrane comprising an electrode catalyst layer; (2) a membrane electrode assembly comprising a catalyst layer; and (3) a method of forming an electrode catalyst layer for use in a fuel cell. Es wird ein Gradient aus Ionomermaterial in einer Elektrode, die zur Verwendung in einer Brennstoffzelle geeignet ist, erzeugt, angeordnet oder anderweitig vorgesehen. Die Ionomerkonzentration beispielsweise bezüglich des Kohlenstoffgehalts der Katalysatorschicht (beispielsweise als ein Verhältnis ausgedrückt) ist in dem Bereich am nächsten zu der Membran beispielsweise der Brennstoffzelle (beispielsweise der Membranseite) am größten und ist in dem Bereich am weitesten von der Membran entfernt (beispielsweise der Gasseite) reduziert. Anhand eines anderen nicht beschränkenden Beispiels kann der Ionomergradient derart ausgebildet werden, dass die Konzentration (oder das Verhältnis, wenn es bezüglich des Kohlenstoffgehalts der Katalysatorschicht ausgedrückt ist) allmählich, im Gegensatz zu schnell, abnehmen kann, wenn die Distanz von der Membran weg zunimmt.