【手続補正書】
【提出日】令和2年11月19日(2020.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学的エネルギー変換システムであって、
電気化学的エネルギー変換デバイスであって、水素再生可能な液体燃料又は電気化学的に再生可能な液体燃料の供給源と流体連通し、水の供給源と流体連通し、酸化剤の供給源と連通し、前記水素再生可能な液体燃料又は前記電気化学的に再生可能な液体燃料の少なくとも一部を受け取り、触媒し、脱水素化し、電気化学的に酸化して発電する電気化学的エネルギー変換デバイスを含み、
前記電気化学的エネルギー変換デバイスが前記水素再生可能な液体燃料又は前記電気化学的に再生可能な液体燃料の少なくとも一部を受け取り、触媒し、脱水素化し、電気化学的に酸化した結果、少なくとも部分的に酸化脱水素化された液体燃料及び水を含む結果の液体が形成され、前記水素再生可能な液体燃料又は前記電気化学的に再生可能な液体燃料は、以下のものを含む組成物であり、
2019532455.tif 000001
2019532455.tif 000002
2019532455.tif 000003
Ｒ１〜Ｒ４は、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基であり、
Ｘは、メチレン、エタン−１，２−ジイル、プロパン−１，３−ジイル、プロパン−１，２−ジイル、オキシド又は直接的な炭素−炭素結合からなる群から選択され、
前記Ｒ１〜Ｒ４の置換基のうち０〜４つが存在し得、化１については、少なくともＲ１が存在し、
前記燃料の電気化学的部分酸化は、シクロアルカン上又は芳香族分子上のアルキル環置換基の、アルコール、アルデヒド、ケトン又はカルボン酸基生成物への変換を含む、
電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項２】
前記水素再生可能な液体燃料は、実質的に芳香環水素化されたベンジルトルエンの異なる異性体の混合体及び実質的に環水素化されたジベンジルトルエンの異なる異性体の混合体から選択される２種以上の化合物を含む液体混合物である、請求項１に記載の電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項３】
電気化学的に前記少なくとも部分的に酸化脱水素化された液体燃料は、ベンジルトルエンの異なる異性体の混合体及びジベンジルトルエンの異なる異性体の混合体から選択される２種以上の化合物の混合物を含む、請求項１に記載の電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項４】
前記電気化学的エネルギー変換デバイスは、プロトン電解質膜（ＰＥＭ）燃料電池であって、アノード、カソード及びプロトン伝導膜を含む、請求項１に記載の電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項５】
前記電気化学的エネルギー変換システムは、前記水素再生可能な液体燃料又は前記電気化学的に再生可能な液体燃料の電気化学的酸化を促進するために前記電気化学的エネルギー変換デバイス内に配置された触媒を更に含む、請求項４に記載の電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項６】
前記触媒は、パラジウム、白金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、ニッケル及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項５に記載の電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項７】
前記触媒は、炭素支持体にテザーされた金属配位化合物を含み、前記金属は、パラジウム、白金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、及びニッケルからなる群から選択されてもよい、請求項５に記載の電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項８】
前記プロトン伝導膜は、スルホン化ポリマー、ホスホン化ポリマー、及び無機−有機複合材料からなる群から選択される、請求項４に記載の電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項９】
前記プロトン伝導膜は、ポリ（２，５−ベンゾイミダゾール）（ＰＢＩ）、ポリ（２，５−ベンゾイミダゾール）とリン酸との組み合わせ、ポリ（２，５−ベンゾイミダゾール）と長鎖ペルフルオロアルキルスルホン酸との組み合わせ、又はポリ（２，５−ベンゾイミダゾール）とヘテロポリ酸との組み合わせからなる群から選択される、請求項４に記載の電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項１０】
メソ細孔性炭素にテザーされた白金金属錯体触媒が前記電気化学的エネルギー変換デバイスの前記アノードに用いられている、請求項５に記載の電気化学的エネルギー変換システム。
【請求項１１】
化学エネルギーを電気エネルギーに変換するための直接燃料電池装置であって、前記装置は、
ａ．水素化液体燃料であって、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン又はアルキル化された実質的に水素化された芳香環のランダム異性体混合物を含み、前記メチルシクロヘキサン、前記エチルシクロヘキサン及び前記アルキル化された実質的に水素化された芳香環のランダム異性体混合物水素化液体は、シクロアルカン環上又は芳香族分子上のアルキル置換基の、アルコール、アルデヒド、ケトン又はカルボン酸生成物への変換を含む水素化液体燃料と、
ｂ．膜及び前記膜に隣接して配置され、カソード及びアノードを含む電極を備える膜／電極接合体（ＭＥＡ）であって、前記カソード及び前記アノードは、それぞれ触媒を含む、ＭＥＡと、
ｃ．前記アノードと流体連通する水の供給源を含み、
前記水素化液体燃料は前記ＭＥＡの前記アノードと流体連通し、前記カソードは酸素又は空気と連通し、かつ前記直接燃料電池装置は約８０℃〜約４００℃の温度で作動する、直接燃料電池装置。
【請求項１２】
前記アルキル化された実質的に水素化された芳香環のランダム異性体混合物は、ペルヒドロベンジルトルエンの異性体の混合物、ペルヒドロジベンジルトルエンの異性体の混合物、並びにペルヒドロ化キシレン及びキシレンの異性体の混合物からなる群から選択される、１種以上の化合物を含む、請求項１１に記載の直接燃料電池装置。
【請求項１３】
前記アノード用の前記触媒及び前記カソード用の前記触媒は、パラジウム、白金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、ニッケル及びこれらの組み合わせからなる群から独立に選択される、請求項１１に記載の直接燃料電池装置。
【請求項１４】
前記アノード用の前記触媒及び前記カソード用の前記触媒は、炭素支持体にテザーされた金属配位化合物を含み、前記金属配位化合物は、パラジウム、白金、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、及びニッケルからなる群から独立に選択される、請求項１１に記載の直接燃料電池装置。
【請求項１５】
前記膜は、ヘテロポリ酸で官能化されたポリマー、スルホン化ポリマー、ホスホン化ポリマー、プロトン伝導性セラミック、ポリベンジルイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリベンジルイミダゾールとリン酸の組み合わせ、ポリベンジルイミダゾールと長鎖ペルフルオロスルホン酸の組み合わせ、又はリン酸を含むポリベンジルイミダゾールとヘテロポリ酸との組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項１１に記載の直接燃料電池装置。
【請求項１６】
約８０〜約２５０℃の温度で作動する、請求項１１に記載の直接燃料電池装置。
【請求項１７】
化学エネルギーを電気エネルギーに直接変換する方法であって、前記方法は、
水素化液体燃料を提供する工程であって、前記水素化液体燃料は、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、又はアルキル化された実質的に水素化された芳香環のランダム異性体混合物を含み、前記メチルシクロヘキサン、前記エチルシクロヘキサン、及び前記アルキル化された実質的に水素化された芳香環のランダム異性体混合物は、シクロアルカン環上又は芳香族分子上のアルキル置換基の、アルコール、アルデヒド、ケトン又はカルボン酸生成物への変換を含む工程と、
膜／電極接合体（ＭＥＡ）を提供する工程であって、前記膜／電極接合体は、カソード及びアノードを含み、前記カソード及び前記アノードはそれぞれ触媒を含む、工程と、
前記水素化液体燃料を前記膜／電極接合体と接触させ、それによって、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する工程、
を含み、
前記水素化液体燃料は、前記膜／電極接合体の前記アノードと流体連通し、前記カソードは酸素又は空気と連通し、かつ前記方法は約８０℃〜約４００℃の温度で行われる、方法。
【請求項１８】
前記アルキル化された実質的に水素化された芳香環のランダム異性体混合物は、ペルヒドロベンジルトルエンの異性体の混合物、ペルヒドロジベンジルトルエンの異性体の混合物、並びにペルヒドロ化キシレン及びキシレンの異性体の混合物からなる群から選択される、１種以上の化合物を含む、請求項１７に記載の化学エネルギーを電気エネルギーに直接変換する方法。