(57)【要約】膜電極アセンブリは、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配置された膜と、膜と、アノード及びカソードの少なくともいずれか一方の電極との間にある長寿命触媒層と、を備える。長寿命触媒層は、膜材料に埋設された触媒粒子を備え、好ましくは、少なくともいずれか一方の電極に電気的に接続された第１の複数の粒子を含む。長寿命触媒層はさらに、好ましくは、少なくともいずれか一方の電極から電気的に遮断された第２の複数の粒子を有し得る。
2008503061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードと、
カソードと、
前記アノードと前記カソードとの間に配置された膜と、
前記膜と、前記アノードと前記カソードの少なくともいずれか一方の電極との間の長寿命触媒層と、
を備え、前記長寿命触媒層が、膜材料に埋設された触媒粒子を含み、かつ、前記少なくともいずれか一方の電極に電気的に接続された複数の粒子を含むことを特徴とする、膜電極アセンブリ。
【請求項２】
前記長寿命触媒層が、前記少なくともいずれか一方の電極から電気的に遮断された第２の複数の粒子を含むことを特徴とする、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記長寿命触媒層が、前記アノードと前記膜との間に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記長寿命触媒層が、前記少なくともいずれか一方の電極から電気的に遮断された第２の複数の粒子を含むことを特徴とする、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記長寿命触媒層が、電気的に接続された粒子に関して、実質的に前記アノードと同じ潜在的水素酸化率を有することを特徴とする、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記長寿命触媒層が、前記カソードと前記膜との間に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記長寿命触媒層が、前記カソードと実質的に同じかまたはそれより大きい潜在的酸素還元率を有することを特徴とする、請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記長寿命触媒層が、前記アノードと前記膜との間に長寿命アノード層を備え、かつ、前記カソードと前記膜との間に長寿命カソード層を備えることを特徴とする、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記長寿命アノード層が、前記長寿命カソード層よりも大きい割合で、電気的に遮断された粒子を含んでいることを特徴とする、請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記粒子が、炭素粒子、白金と白金合金の粒子、及びそれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記粒子が、炭素に担持されていることを特徴とする、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記粒子が、白金−コバルト合金、白金−ニッケル合金、及びそれらの組合せからなる群から選択される白金合金であることを特徴とする、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記長寿命触媒層が、空隙率が約３０％未満であることを特徴とする、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記長寿命触媒層が、実質的に非多孔質であることを特徴とする、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記長寿命触媒層の空隙のいずれもが、運転中、液体で満たされていることを特徴とする、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記長寿命触媒層が、約０％から約３０％の空隙率を有する、多孔質で、電気的に接続された、イオン的に伝導性の構造体であり、前記構造体において、前記触媒が、前記層の容積に対して約５容積％から約５０容積％の量で存在し、かつ、イオン交換材料が、前記層の容積に対して約５容積％から約９５容積％の量で存在することを特徴とする、請求項１に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００２年９月４日出願の共に係属中の米国特許出願第１０／２３５，０７４号の一部係属出願であり、かつ２００４年３月４日出願の共に係属中の米国特許第１０／７９５，１８１号の一部係属出願である。
【０００２】
本発明は燃料電池に関し、より詳細には、ＰＥＭ燃料電池、並びに、例えば、膜中と電極中のイオノマーの劣化の低減に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＰＥＭ燃料電池では、少量の酸素がカソードからアノードへと、膜を通って拡散し、アノード触媒膜の境界面で低電位の水素と反応することによって過酸化水素を形成することができる。さらに、一酸化炭素に耐えるために燃料に添加される酸素によって、アノードにおいて過酸化水素が形成されることがある。この過酸化水素は、高い反応性を有する遊離基に解離する可能性がある。これら遊離基が、膜や電極中のイオノマーを急速に劣化させる。
【０００４】
据置式および可搬式のＰＥＭ燃料電池は、それぞれ４０，０００〜７０，０００時間および５，０００〜１０，０００時間の寿命時間を達成することが望ましい。遊離基によるイオノマーの劣化により、このような目標を到達しようとする労力が著しく阻害される。
【０００５】
多数の酸素、水素、及び／又は過酸化水素源がこの問題に関与し得るが、本発明の焦点となるのは、アノードからクロスオーバする水素、カソードからクロスオーバする酸素、燃料ストリーム中の酸素、及び燃料ストリームから発生する過酸化水素である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、そのような活性遊離基の発生によって生じる劣化を最小限に抑えることである。
【０００７】
本発明の別の目的は、そのようなクロスオーバーガスの減少、過酸化水素の分解の促進、及び生成された過酸化水素由来の劣化の低減、により長寿命された寿命を有する膜電極アセンブリを提供することである。
【０００８】
本発明のその他の目的および利点は、本明細書で以下に示される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明により、上記の目的および利点が容易に達成された。
【００１０】
本発明により、アノード（燃料極）と、カソード（空気極）と、それらアノードとカソードとの間に配置された膜と、その膜と、アノードとカソードの少なくともいずれか一方の電極との間の寿命が長寿命された（長寿命）触媒層と、を備える膜電極アセンブリが提供される。長寿命触媒層は、イオン交換材料中に埋設された触媒粒子を有し、少なくとも一方の電極に電気的に十分に接続された第１の複数の粒子を有してもよく、また、少なくとも一方の電極にある程度電気的に接続された第２の複数の粒子を有してもよい。
【００１１】
アノード側では、長寿命触媒層の接続された粒子は、アノードにおける電位で水素を消費し、膜及び／又はカソードへの水素のクロスオーバを防止するように機能し、接続が絶たれた粒子は、その位置におけるガスの組成と濃度によって決まる電位を有し、その電位は過酸化水素の害のない分解に十分適している。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、アノードと膜との間に第１の長寿命触媒層、すなわち長寿命アノード層を形成し、カソードと膜との間に第２の長寿用触媒層、すなわち長寿命カソード層を形成することによって、優れた結果が得られる。この態様では、長寿命アノードは、カソードより接続を絶たれた触媒粒子の量が多いことが好ましい。
【００１３】
添付図面を参照して、以下に本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、燃料電池、特に高分子電解質膜型（ＰＥＭ）燃料電池に関し、より詳細には、酸素と水素ガスが膜を透過する前にこれらのガスを消費し、それによって過酸化水素の生成を回避する長寿命触媒層を、膜と、アノードまたはカソードのいずれか、あるいはその両方との間に配置することによって、カソードとアノードそれぞれからの酸素と水素のクロスオーバを低減することに関する。
【００１５】
本発明によれば、長寿命触媒層は、膜電極アセンブリの膜と、アノードとカソードの少なくともいずれか一方との間に配置される。長寿命触媒層は、酸素及び／又は水素のクロスオーバを防止し、過酸化水素形成の機会を減少させ、及び／又は過酸化水素を害なく分解するのに有利に機能し、それら全てが、過酸化水素が生成する遊離基が膜および電極のイオノマーを攻撃するのを防止することによって、膜電極アセンブリの耐用寿命を増加させる役割を果たす。
【００１６】
本発明の主題である膜電極アセンブリは、２００２年９月４日出願の、２００４年３月４日に米国特許出願公開第２００４−００４３２８３号として公開された、本発明の出願人が所有する共に係属中の米国特許出願第１０／２３５，０７４号に開示されているものであり、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００１７】
本発明によれば、膜と、両方の電極か、あるいはそれらのいずれか一方との間に長寿命触媒層を配置することによって、酸素及び／又は水素のクロスオーバが減少し、さらには、形成された過酸化水素が分解され、それによって、膜および電極のイオノマーに対する侵食を防止することができることが見出された。イオノマー材料に対するこの侵食を、以後、膜に対する侵食と称し、膜材料又はイオノマー、及び電極に存在するこのイオノマーに対する侵食と理解すべきである。本発明による長寿命触媒層は、以下でさらに説明するように、イオン交換ポリマー材料全体に拡散されるか、あるいは埋設された触媒粒子の層である。
【００１８】
図１を参照すると、膜電極アセンブリ１０が、本発明に従って示されており、膜１２と、カソード１４と、アノード１６とを備える。膜１２は、カソード１４とアノード１６との間に配置され、当業者には周知のように、燃料電池の電解質として、かつ、酸素と水素を分離するよう機能する。そのような作動の間、水素はアノード１６を介して膜１２の中を通って拡散し、酸素はカソード１４を介して膜１２の中を通って拡散して、これらの成分がアノードの位置で優勢に過酸化水素を形成する。電流密度によって表される水素と酸素のフラックスは、実質的にクロスオーバ電流と同じであり、そのクロスオーバ電流は、通常、膜の厚さに応じて２〜４ｍＡ／ｃｍ2である。
【００１９】
さらに図１を参照すると、この実施形態では、長寿命触媒層は、膜１２とアノード１６との間に配置された長寿命アノード１７の形態で設けられている。長寿命アノード１７は、イオン交換材料又はイオン伝導性材料を含有する母材に埋設された粒状触媒材料の層である。
【００２０】
長寿命触媒化層に適した触媒粒子には、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｃ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｅ、適用可能な酸化物を含むそれらの組み合わせ、より好ましくは、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｃ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｒｕ、適用可能な酸化物等が包含される。
【００２１】
そのような触媒は、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｎｂ、及びＣｅの酸化物、並びに、ゼオライト、炭素、及びそれらの混合物からなる群から有利に選択可能な担体に担持して供することがさらに好ましい。白金、炭素担持白金、炭素自体、白金−コバルト合金や白金−ニッケル合金などの白金合金の粒子が特に好ましい。合金に加えて、様々な相分離金属や担持された金属も、本発明の範囲内で広範に使用することができる。触媒は、水素が酸化し、酸素が還元される反応に向かう活性を有するように選択され、これら反応は、膜１２を過酸化水素の侵食から保護するのに利用できる。そのような触媒は又、それぞれの電極中に配置される触媒と通常同じであり、それら電極からは、長寿命触媒層が延在する。ある状況では、上記の触媒粒子を、長寿命触媒層が親水性にするように選択または改質することが望ましい。
【００２２】
本発明によれば、電気的にアノードに接続されている第１の部分と、電気的にアノードに接続されていない第２の部分を含む触媒粒子を長寿命アノード１７中に有することが有益であることが見出された。第１の部分の粒子は、電気的にアノード１６と接続されてため、アノード１６とほぼ同じ電位である。これら電気的に接続されている粒子は、アノード１６から長寿命アノード１７中へ横断する水素を分解するのに十分に適しており、それにより、この水素が膜に到達すること、及び／又は、酸素が膜を透過して拡散することを防止する。アノード１６に電気的に接続されていない第２の部分の粒子は、長寿命アノード１７内のＨ2濃度が減少しＯ2濃度が増加すると電位が上昇する。従って、アノード１６と長寿命アノード１７との境界面近くの電位は、長寿命アノード１７と膜１２との境界面近くよりも電位が低い。適切な電位の触媒粒子は、過酸化水素を良好に分解する活性を有する。電気的に遮断された、遮断粒子を長寿命アノード１７中に配置することで、過酸化水素の良好な分解を促進する適切な電位と位置にある触媒を設け、それにより膜１２の寿命時間を延長することができる。
【００２３】
図１ａは、複数の接続された粒子１９と、遮断された粒子２１とを備える長寿命触媒層の一部を示している。ここで使用する場合、粒子は、直接的又は間接的に電極と接触している場合に、電極に電気的に接続されているとみなされる。これは、相互に接続した多数の粒子によって生じさせることができる。一方、粒子が直接的にも間接的にも電極と接触していない場合、電気的に遮断されているとみなされる。遮断されている粒子２１が、例えば、凝集体又は塊状体中で相互に接触する場合はあるが、それら塊状体そのものは電極に接続されないことは、完全に可能であるか可能性はある。
【００２４】
アセンブリ１０を有する燃料電池が負荷時にあるとき、長寿命アノード１７の接続された粒子は、その電気的接続のためにアノード１６と同じ電位である。従って、水素の酸化反応は、長寿命アノード１７中への拡散速度で与えられる速度で生じる。長寿命アノード１７の空隙率は、製造中にイオン交換ポリマーで充填することによって、通常の燃料電池電極と比較して、少なくとも１０分の１まで低減される（約５０％までから５％未満へ）。長寿命アノード１７の残存する空隙は、負荷時のカソード１４から戻って拡散した水で溢れる。その結果、長寿命触媒層中に存在する全ての空隙が実質的に液体で満たされて、固液相になる。そのため、長寿命アノード１７で代表される固液相を介して、低速のフラックス（流れ）の水素が拡散する。これにより、水素を効率的に消費する結果となるため、図１に示されるような減衰プロファイルが形成される。
【００２５】
減衰プロファイルを、カソード−膜境界面から、アノード−膜境界面まで、膜１２を通って拡散する酸素に関しても示す。長寿命のアノード−膜の境界面では、クロスオーバ酸素は、アノード１６に電気的に接続された長寿命アノード触媒のゼロに近い電位に遭遇し、触媒の構造、濃度、長寿命アノード１７の厚さ、および膜１２の厚さに応じて、同じように定量的に水に還元されるか、あるいは部分的に水と過酸化水素とに還元される。しかしながら、いずれの還元反応を生じさせるのに要する低い電位は、長寿命アノード／膜境界面におけるより、アノード／長寿命アノード境界面近くにおける方がより広範囲で発生するため、クロスオーバ酸素は、部分的に還元されて高い選択率で過酸化水素を形成できるようになる前に長寿命アノード１７中へ十分に拡散しなくてはならない。
【００２６】
さらに、この位置、すなわちアノード１６と長寿命アノード１７との境界面で過酸化水素が形成された場合、特に、長寿命アノード１７中の遮断された触媒粒子の電位が、長寿命アノード１７と膜１２との境界面近くで最も高い（即ち、過酸化水素を良好に分解するのに最も適する）ため、過酸化水素が膜１２に到達する前に、そのような過酸化水素を水と酸素とに分解することが好ましい。
【００２７】
図２は、長寿命触媒層、即ち長寿命カソード１８が、膜１２とカソード１４との間に配置された本発明の別の実施形態を示している。長寿命カソード１８は、酸素がカソード１４から膜１２に向かって拡散する時にそれを消費するように作用し、それによって、アノード及び／又は長寿命アノード内で過酸化水素が形成される可能性を回避することができる。
【００２８】
図２は、カソード１４から長寿命カソード１８までの酸素濃度１５を示し、また、膜１２と長寿命カソード１８中の水素濃度１３を示す。長寿命カソード１８の中央部分１９は、本発明により、過酸化水素が分解される及び／又は生成されない範囲と定義される。
【００２９】
長寿命カソード１８は、いくつかの形態で設けることができる。本発明の好ましい実施形態によれば、長寿命カソード１８は、例えば、炭素担持の白金粒子であり、そのガス孔はイオン交換ポリマーで充填された触媒部分からなる。その他の適当な触媒には、炭素そのもの、並びに炭素で担持可能な、白金合金、好ましくは白金−ゴバルト合金と白金−ニッケル合金が包含される。他の適切な材料は上述の通りである。
【００３０】
長寿命カソード中に存在する比較的高い電位では、水が生成されて過酸化水素が生成されないよう、酸素の４電子還元が優位に達成される。
【００３１】
長寿命カソードは、そのような酸素を高い電位で消費するように働き、長寿命カソード１８とカソード１４との境界面２０で最も活発に作用する。長寿命カソード１８はさらに、膜１２と長寿命カソード１８との境界面２２で水素を消費するように機能する。さらに、長寿命カソード１８は又、過酸化水素がカソード１４中で生成された場合には、境界面２０と、長寿命カソード１８の厚さ全体にわたって過酸化水素を良好に分解し、かつ、過酸化水素がアノード１６中で生成された場合には、境界面２２と、長寿命カソード１８の厚さ全体にわたって過酸化水素を良好に分解する。これらの機能は、電池を劣化させる大きな要因を低減するのに有利に役立つため、本発明の環境で用いるのに十分に適している。
【００３２】
長寿命カソード１８は、例えば炭素担持材料などの導電相を介してカソード１４に十分に電気的に接続することができ、高電位を確保し、それによりクロスオーバ酸素を確実に消費して水を生成することができ、有利である。
【００３３】
長寿命カソード１８はさらに、好ましくは実質的に空隙がなく、かつ、比較的高い固有酸素還元率を有する。この結果、酸素拡散率に対する酸素還元率の比が最大化され、それによって、酸素の長寿命カソードからの洩れ、並びにアノードへのクロスオーバ率が最小限に抑えられることになる。
【００３４】
これに関し、長寿命カソード１８は、約３０％までの空隙率を有し、実質的に非多孔質である。長寿命カソード１８に対する白金の単位表面積当たりの酸素還元活性はまた、カソードへの電気的接続性のために、カソードとほぼ同等であるため有利である。
【００３５】
長寿命カソード１８の空隙は、カソードを通過する酸素の拡散速度を減少させるよう、運転中に水などで満たすことが好ましい。その目的で、長寿命カソード１８の孔は、例えば水などの、充満する液体に対する親和性を有するように処理するか、そうでなければ、別の方法でそのような親和性を付与することができる。
【００３６】
これらの特性を有する長寿命カソード１８を設けると、境界面２０と、長寿命カソード１８全体にわたって効率的に酸素が消費され、それにより、他のタイプの膜電極アセンブリに比較して膜の寿命が延長され、有利である。
【００３７】
図３は、２つの長寿命触媒層、即ち、長寿命アノード１７と長寿命カソード１８とを有する本発明の別の実施形態を示している。以下に説明するように、この実施形態は、膜の分解に介在する過酸化水素からの優れた防護を提供し、非限定的な一例として改質燃料を使用して作動させる電池に極めて適している。
【００３８】
図３は、膜１２と、カソード１４と、アノード１６、さらには、アノード１６と膜１２との間に配置された長寿命アノード１７と、カソード１４と膜１２との間に配置された長寿命カソード１８とを有するアセンブリ１０を示している。この構成では、長寿命アノード１７中における遮断触媒粒子の割合を、長寿命カソード１８中における遮断触媒粒子の割合より大きくすることが好ましい。これは、アノード側で生成され、膜１２に向かって戻り得る過酸化水素のフラックスを最小限にするよう働くため有利である。
【００３９】
さらに、以下に説明するように、この構成は、水素および酸素両方のクロスオーバを大幅に減少し、アノード１６で形成される過酸化水素を長寿命アノード１７内で、及び／又はカソード１４で形成される過酸化水素を長寿命カソード１８内で良好に分解することによって、膜１２に対する保護を最大にする。
【００４０】
本発明の趣旨は、それに限定されないが、強化膜を含む様々な膜と共に有利に使用することができることに留意すべきである。強化膜には、その例には、それらに限定されることはないが、米国特許第５，７９５，６６８号、第６，４８５，８５６号、及び第６，６１３，２０３号に開示されているものが含まれるような機械的強化材を有する膜が包含され得る。
【００４１】
長寿命アノード１７及び長寿命カソード１８などの長寿命触媒層は、０％〜約３０％の空隙率を有する、多孔質で、部分的に電気的に接続され、イオン的に伝導性を有する構造体として形成することが好ましい。触媒粒子は、層の容積に対して約５〜約５０容積％の量で存在し得る。イオノマーもまた、層の容積に対して約５〜約９５容積％の量で存在する。長寿命触媒層は、様々な材料から選択される粒子、好ましくは、炭素粒子、白金及び白金合金粒子、並びにそれらの組合せからなる群から選択される粒子を有することで形成することができる。
【００４２】
燃料電池からのフッ化物排出率により、過酸化水素から生成される遊離基にさらされることによる劣化を含む膜の劣化が示される。低減されたフッ化物排出量の測定値によって、膜が劣化から保護されていることを実証することができる。
【００４３】
本発明の有効性を実証するために、本発明の長寿命触媒層を導入した燃料電池について、長寿命触媒層のない標準的な燃料電池と比較してＦ−排出率を測定した。フッ化物排出率は、ポリマーの化学的侵食率を示し、燃料電池の排液における凝縮された反応ガスのフッ化物分析によって測定される。
【００４４】
図４は、長寿命触媒層のない標準的な膜と、図２の実施形態におけるような長寿命カソードを有する膜のフッ化物排出データを示す。図４は、電流密度を増加させると、長寿命カソードのフッ化物排出が劇的に減少したことを示し、これは、フッ化物を含む膜を運転中の侵食から防止することに成功したことを示している。示されたデータは、予測モデルを用いて、かつ、実際の試験から得られたものである。このデータは、例えば５ｍＡ／ｃｍ2を超え、特に３５０ｍＡ／ｃｍ2以上の高い電流密度では、長寿命カソードが膜を十分に防護していることを明白に示している。また図４には、長寿命カソード構造体が「サイクル」状態で膜を劣化から防護することが示されている。「サイクル」状態は、膜の劣化を加速することで知られている燃料電池の過渡的運転を意味する。
【００４５】
図５は、標準的燃料電池の試験、及び長寿命アノードを有する燃料電池（即ち、図１で説明した実施形態）の試験から得られた結果を示す。このデータは、いずれの電流密度に対してもフッ化物排出が劇的に減少していることを示している。このデータは、温度９０℃、相対湿度１００％、かつ水素と酸素の流れを有する「湿潤腐食」条件下で集められた。
【００４６】
次に図６を参照すると、この図は、長寿命アノードと長寿命カソードの両方を有する本発明（即ち図３で説明した実施形態）による装置を評価することで得られた結果を示している。これもまた、長寿命アノード層も長寿命カソード層も有さない標準的燃料電池と比較されている。この比較において、防護された燃料電池を、いずれの攻撃も加速するような、標準的燃料電池よりも非常に苛酷な条件で作動したが、それでもなお、図６は、２つの長寿命触媒層で防護された燃料電池が、膜の侵食による燃料電池の劣化を防止するのに非常に有効であることを示している。
【００４７】
本発明により、カソードとアノードのそれぞれからの酸素と水素のクロスオーバの問題が、カソードを通ってクロスオーバする酸素を減少させて水を生成し、あるいはアノードを通ってクロスオーバする水素を酸化するように有利に配置することができる長寿命触媒層の形態で、解消されたに留意すべきである。これは、そのようなクロスオーバ酸素が、膜の劣化を引き起こすことで知られている過酸化水素を形成することなく消費され、取り除かれる点において、特に有利である。さらに、本発明は、燃料電池内で形成される残留過酸化水素を、効率的で良好に分解する。
【００４８】
本発明により、アノードからの水素のクロスオーバが最小限に抑えられ、カソードからの酸素のクロスオーバも同様であり、従って、過酸化水素の形成がほとんど防止される膜電極アセンブリが提供されることが明らかである。さらに、例え過酸化水素が形成された場合でも、良好な形で分解される。これにより、上述の目的、手段および利点が十分に満足される。
【００４９】
本発明を、特定の実施形態に関連して説明してきたが、上述の説明を読んだ当業者であれば、他の代替的な形態、修正、並びに変更は明らかになるであろう。従って、それら代替的な形態、修正、並びに変更は、特許請求の範囲の広い範囲内に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】アノードと膜との間に長寿命触媒層を有する、本発明による膜電極アセンブリの図である。
【図１ａ】本発明による複数の接続された粒子１９と、遮断された粒子２１とを備える長寿命触媒層の一部を示す図である。
【図２】カソードと膜との間に長寿命触媒層を有する、本発明による膜電極アセンブリの図である。
【図３】アノードと膜との間、およびカソードと膜との間に長寿命触媒層を有する、本発明による膜電極アセンブリの図である。
【図４】標準的な膜、並びにカソード側に長寿命触媒層を有する膜電極アセンブリの予測モデルと実際の試験結果に関するフッ化物排出率を示す図である。
【図５】標準的な膜と、アノード側に長寿命触媒層を有する膜電極アセンブリとに関するフッ化物排出率を示す図である。
【図６】標準的な膜と、アノード側及びカソード側の両方に長寿命触媒層を有する膜電極アセンブリに関するフッ化物排出率を示す図である。
【図１】
2008503061.tif 000003
【図１ａ】
2008503061.tif 000004
【図２】
2008503061.tif 000005
【図３】
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【図４】
2008503061.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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