FUEL CELL

• Main Authors: IIJIMA, TAKASHI, TADOKORO, KENICHIRO, MIZUKAMI, KAZUMI, SAWADA, HIDEAKI, HADA, TOMOHIRO
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 08.10.2009
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

Disclosed is a fuel cell that delivers high performance regardless of humidity conditions. In summary, the fuel cell includes a pair of catalyst layers that sandwich a proton-conducting electrolyte membrane, and is structured so that at least the catalyst layer of the cathode includes a catalytic component, electrolyte material, and carbon material, wherein: the carbon material comprises a catalyst-supporting carbon material that supports the catalytic component, a conduction-aiding carbon material that does not support the catalytic component, and a gas-dispersing carbon material that does not support the catalytic component; the catalyst layer comprises a two-phase structure with a catalyst aggregation phase composed mainly of the catalyst-supporting carbon material that supports the catalytic component, the electrolyte material, and the conduction-aiding carbon material that does not support the catalytic component; and a gas-dispersing carbon material aggregation phase composed mainly of the conduction-aiding carbon material that does not support the catalytic component. The catalyst aggregation phase is a continuum, wherein the gas-dispersing carbon material phase is dispersed within the catalyst aggregation phase. La présente invention concerne une pile à combustible qui donne de hautes performances indépendamment des conditions d'humidité. En résumé, la pile à combustible comprend deux couches de catalyseur entre lesquelles une membrane d'électrolyte conducteur de protons est intercalée, et est structurée de sorte qu'au moins la couche de catalyseur de la cathode comprend un composant catalytique, un matériau électrolytique et un matériau à base de carbone, le matériau à base de carbone comprenant un matériau à base de carbone de support de catalyseur qui supporte le composant catalytique, un matériau à base de carbone favorisant la conduction qui ne supporte pas le composant catalytique et un matériau à base de carbone de dispersion de gaz qui ne supporte pas le composant catalytique ; la couche de catalyseur comprenant une structure à deux phases avec une phase d'agrégation de catalyseur composée principalement du matériau à base de carbone de support de catalyseur qui supporte le composant catalytique, du matériau électrolytique et du matériau à base de carbone favorisant la conduction qui ne supporte pas le composant catalytique ; et une phase d'agrégation de matériau à base de carbone de dispersion de gaz composée principalement du matériau à base de carbone favorisant la conduction qui ne supporte pas le composant catalytique. La phase d'agrégation de catalyseur est un continuum dans lequel la phase d'agrégation de matériau à base de carbone de dispersion de gaz est dispersée dans la phase d'agrégation de catalyseur.