アノード電極と、カソード電極と、カソード電極とアノード電極との間に配置された電解質と、電解質とアノード電極およびカソード電極の一方との間に配置されたパラジウム触媒ナノ粒子と、を備える、燃料電池用の一体化電極アッセンブリUEAであって、パラジウム触媒ナノ粒子は、{100}富化構造を有しており、パラジウム触媒ナノ粒子の表面領域の大部分がUEA環境に曝されていることを特徴とする、燃料電池用の一体化電極アッセンブリUEA。パラジウム触媒ナノ粒子は、パラジウムおよび遷移金属を含むことを特徴とする請求項1記載のUEA。パラジウム触媒ナノ粒子は、パラジウムと、ロジウム、イリジウム、白金、および金から成る群より選択される少なくとも1つの貴金属とを含むことを特徴とする請求項1記載のUEA。パラジウム触媒ナノ粒子は、面積で少なくとも約30の{100}面を有することを特徴とする請求項1記載のUEA。パラジウム触媒ナノ粒子は、面積で少なくとも約50の{100}面を有することを特徴とする請求項1記載のUEA。パラジウム触媒ナノ粒子は、面積で少なくとも約70の{100}面を有することを特徴とする請求項1記載のUEA。パラジウム触媒ナノ粒子は、立方八面体に比較してより大きな表面積の{100}面を有することを特徴とする請求項1記載のUEA。パラジウム触媒ナノ粒子は、約2ナノメートルから約50ナノメートルの稜長さを有することを特徴とする請求項1記載のUEA。パラジウム触媒ナノ粒子は、約3ナノメートルから約10ナノメートルの稜長さを有することを特徴とする請求項1記載のUEA。電解質は、非吸収電解質であることを特徴とする請求項1記載のUEA。電解質は、ポリマー膜であることを特徴とする請求項1記載のUEA。パラジウム触媒ナノ粒子は、電解質とカソード電極との間に配置されることを特徴とする請求項1記載のUEA。イオノマーと、イオノマーに支持された略立方体のパラジウム触媒ナノ粒子と、を備える、燃料電池内で使用するための触媒層であって、パラジウム触媒ナノ粒子の表面領域の大部分がイオノマーとの接続に利用可能であることを特徴とする、燃料電池内で使用するための触媒層。パラジウム触媒ナノ粒子は、立方八面体に比較してより大きな表面積の{100}面を有することを特徴とする請求項13記載の触媒層。パラジウムナノ粒子の表面の少なくとも約30が、{100}面によって占められていることを特徴とする請求項13記載の触媒層。パラジウムナノ粒子の表面の少なくとも約50が、{100}面によって占められていることを特徴とする請求項13記載の触媒層。パラジウムナノ粒子の表面の少なくとも約70が、{100}面によって占められていることを特徴とする請求項13記載の触媒層。パラジウム触媒ナノ粒子は、約2ナノメートルから約50ナノメートルの稜長さを有することを特徴とする請求項13記載の触媒層。パラジウム触媒ナノ粒子は、約3ナノメートルから約10ナノメートルの稜長さを有することを特徴とする請求項13記載の触媒層。パラジウム触媒ナノ粒子は、パラジウム合金から形成されることを特徴とする請求項13記載の触媒層。燃料電池用の一体化電極アッセンブリunitizedelectrodeassemblyUEAは、アノード電極と、カソード電極と、電解質と、パラジウム触媒ナノ粒子と、を備える。電解質は、カソード電極とアノード電極との間に配置される。パラジウム触媒ナノ粒子は、電解質とアノード電極およびカソード電極の一方との間に配置される。パラジウム触媒ナノ粒子は、{100}富化構造を有する。パラジウム触媒ナノ粒子の表面領域の大部分は、UEA環境に曝されている。ここでは、燃料電池の一体化電極アッセンブリUEA内で触媒として使用されるパラジウムナノ粒子を説明する。パラジウムナノ粒子は、{100}富化構造を有する。標準のまたは形状非制御パラジウムは、UEA環境で不安定であり、白金より低い酸素還元反応oxygenreductionreactionORR活性を有する。しかしながら意外なことに、{100}富化構造を有するパラジウムナノ粒子は、炭素支持白金触媒に匹敵する活性を有することが見出された。燃料電池は1つまたは複数の燃料電池繰り返し単位を用いて化学エネルギーを電気エネルギーに変換する。図1は、一実施例の燃料電池繰り返し単位10の斜視図を示しており、燃料電池繰り返し単位10は、一体化電極アッセンブリUEA12アノード触媒層catalystlayerCL14、電解質16、カソード触媒層CL18、アノード気体拡散層gasdiffusionlayerGDL20、およびカソード気体拡散層GDL22を有する、アノード流れ場24、およびカソード流れ場26を備える。燃料電池繰り返し単位10は、アノード流れ場24およびカソード流れ場26に隣接して冷却材流れ場を有する。冷却材流れ場は図1には示されていない。アノードGDL20は、アノード流れ場24に面し、カソードGDL22は、カソード流れ場26に面する。アノードCL14は、アノードGDL20と電解質16との間に配置され、カソードCL18は、カソードGDL22と電解質16との間に配置される。このアッセンブリは、既知の技術で一旦一緒に結合されると、一体化電極アッセンブリUEA12として知られる。一実施例では、燃料電池繰り返し単位10は、水素燃料すなわち水素ガスおよび酸素酸化剤すなわち酸素ガスまたは空気を用いるプロトン交換膜型燃料電池protonexchangemembranefuelcellPEMFCである。燃料電池繰り返し単位10が代替の燃料および/または酸化剤を使用できることは認識されている。作動時にアノードGDL20は、アノード流れ場24を経由して水素ガスH2を受け取る。アノードCL14は、白金などの触媒を有しており、水素分子をプロトンHと電子eに分裂させる。プロトンと電子は、カソードCL18に移動するが、プロトンは電解質16を通ってカソードCL18に至り、一方、電子は、外部回路28を通り、その結果電力が生成される。空気または純酸素O2がカソード流れ場26を通ってカソードGDL22に供給される。カソードCL18では、酸素分子は、アノードCL14からのプロトンおよび電子と反応して水H2Oを生成し、この水は次いで、過剰の熱と共に燃料電池10から排出される。電解質16は、アノードCL14とカソードCL18との間に配置される。電解質16は、プロトンおよび水を移動させるが、電子は伝導させない。アノードCL14からのプロトンおよび水は、電解質16を通ってカソードCL18に至ることができる。電解質16は、リン酸などの液体あるいはペルフルオロスルホン酸perfluorosulfonicacidPFSA含有ポリマーまたはイオノマーなどの固体膜とすることができる。PFSAポリマーは、フルオロカーボン主鎖から構成され、スルホナート基が短いフルオロカーボン側鎖に結合している。例示的なPFSAポリマーとしては、米国のE.I.DuPont社によるNafion登録商標が挙げられる。電解質16は、吸収電解質または非吸収電解質とすることができる。吸収電解質としては、限定される訳ではないが、硫酸およびリン酸が挙げられる。非吸収電解質としては、限定される訳ではないが、PFSAポリマーおよび過塩素酸が挙げられる。アノードCL14は、電解質16のアノード側に隣接する。アノードCL14は、燃料すなわち水素の電気化学酸化を促進する触媒を備える。アノードCL14用の例示的な触媒は、炭素支持白金原子を備える。代替として、アノードCL14は、カソードCL18について以下に説明するパラジウム触媒ナノ粒子を備えることができる。カソードCL18は、アノードCL14とは反対側の電解質16のカソード側に隣接する。カソードCL18は、酸化剤すなわち酸素の電気化学還元を促進する触媒を備える。以下にさらに説明するように、この触媒は、富化{100}構造を有するパラジウムナノ粒子を備える。図2は、図1のカソードCL18の拡大図であり、触媒30パラジウム触媒ナノ粒子32および触媒支持体34を有するおよびイオノマー36を備える。カソードCL18のイオノマー36は、触媒30に接触して、全体に亘って微細に分散したパラジウム触媒ナノ粒子32を有する層を形成する。カソードCL18は、触媒支持体34、イオノマー36、およびパラジウム触媒ナノ粒子32から成るマトリックスである。このマトリックスは、それを通して電子、プロトン、水、および反応物を移動させる。カソードCL18の触媒30は、酸化剤の電気化学還元を促進する。図2に示すように、触媒30は、触媒支持体34によってまたは触媒支持体上に支持されるパラジウム触媒ナノ粒子32を備える。触媒支持体34は、カーボンブラック支持体などの導電性支持体である。パラジウム触媒ナノ粒子32は、触媒支持体34上に分散される。パラジウム触媒ナノ粒子32は、パラジウムまたはパラジウム合金から形成される。パラジウム合金は、パラジウムと少なくとも1つの遷移金属との合金とすることができる。例示的な遷移金属としては、限定される訳ではないが、チタン、クロム、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、およびジルコニウムが挙げられる。パラジウム合金はまた、パラジウムと少なくとも1つの貴金属との合金とすることができる。例示的な貴金属としては、限定される訳ではないが、ロジウム、イリジウム、白金、および金が挙げられる。パラジウム触媒ナノ粒子32は、カソードCL18内で触媒として使用されるが、パラジウム触媒ナノ粒子32の表面の大部分は、図1のUEA12およびカソードCL18の環境に曝されている。すなわちパラジウム触媒ナノ粒子32は、酸化剤の電気化学還元を促進するためにUEA環境に曝されている。カソードCL18内でパラジウムナノ粒子32は、酸化還元反応:O24H4e→2H2Oに従って水の形成を促進する。パラジウム触媒ナノ粒子32は、プロトン、電子、および反応物に接近できるときにのみ活性である。カソードCL18内のイオノマー36は、イオン伝導体レベルで電解質16をパラジウム触媒ナノ粒子32に接続する。図2に示すように、イオノマー36は、触媒30の触媒支持体34間に足場構造を形成する。イオノマー36は、カソードCL18を通して気体を移動させるとともにカソードCL18から水を除去することができる多孔質構造を形成する。イオノマー36はまた、プロトンを電解質16からパラジウム触媒ナノ粒子32上の活性触媒サイトに移動させる。アノードCL14は、カソードCL18と同じ構造を有することができる。図3は、パラジウム触媒ナノ粒子32の透過電子顕微鏡TEM像である。パラジウム触媒ナノ粒子32は、ナノ視認尺度の大きさを有する。一実施例では、パラジウム触媒ナノ粒子32は、約2ナノメートルから約50ナノメートルの稜長さを有する。別の一実施例では、パラジウム触媒ナノ粒子32は、約3ナノメートルから約10ナノメートルの稜長さを有する。パラジウム触媒ナノ粒子32は、{100}富化構造を有するように形状制御される。形状非制御パラジウムナノ粒子は形状が一般に立方八面体cubo-octahedralである。関心のある粒子の大きさすなわち2ナノメートルから50ナノメートルにおいて、立方八面体は、多くて約10から約15の{100}面を有する。パラジウム触媒ナノ粒子32は、立方八面体ナノ粒子に比較してより大きな表面積の{100}面を有する。一実施例では、パラジウム触媒ナノ粒子32の表面積の少なくとも約30が、{100}面によって占められている。別の一実施例では、パラジウム触媒ナノ粒子32の表面積の少なくとも約50が、{100}面によって占められている。さらなる一実施例では、パラジウム触媒ナノ粒子32の表面積の少なくとも約70が、{100}面によって占められている。立方体ナノ粒子は、全体で6つの面から構成され、その全ての面が、{100}面によって占められる。パラジウム触媒ナノ粒子32は、略立方体形状を有する。一実施例では、これらの表面の少なくとも約30が{100}面によって占められる。別の一実施例では、これらの表面の少なくとも約50が{100}面によって占められる。さらなる一実施例では、これらの表面の少なくとも約70が{100}面によって占められる。パラジウムナノ粒子の活性は、ナノ粒子のファセットまたは表面に大きく依存する。標準のまたは形状非制御パラジウムナノ粒子は、UEA環境中で溶解し易い。より詳細には、形状非制御パラジウムは、通常の燃料電池の電位繰り返し条件で反応性がある。電位繰り返し中に、パラジウムは酸化され、溶解し、カソードから移動し去る。溶解パラジウムは、ORR活性を低減し、電解質を被毒させ得る。形状非制御パラジウムナノ粒子とは対照的に、パラジウム触媒ナノ粒子32は、{100}富化構造を有する。パラジウム触媒ナノ粒子32は、パラジウム触媒ナノ粒子32上の{100}ファセットの数が増加しているので、形状非制御パラジウムナノ粒子より活性であるすなわちより高いORR活性を有する。上述したように、形状非制御パラジウムナノ粒子は一般に立方八面体であり、最大で約10から約15の{100}面を有する。一実施例では、パラジウム触媒ナノ粒子32は、形状非制御パラジウムナノ粒子のORR活性より約4倍から約6倍高いORR活性を示す。上述したように、パラジウム触媒ナノ粒子32は、パラジウム合金から形成されることができる。パラジウムを少なくとも1つの付加的な遷移金属または貴金属で合金化することで、パラジウム触媒ナノ粒子32のORR活性をさらに向上させることができる。パラジウム触媒ナノ粒子32の比活性は、形状非制御パラジウムナノ粒子の比活性より格段に大きく、炭素支持白金触媒の比活性に匹敵するか、それを上回る。白金は、高価な貴金属である。パラジウムは、白金より高価ではない。パラジウム触媒ナノ粒子32を用いることで、同等の活性を達成しながら、UEAの材料費が低減される。以下の実施例に示すように、{100}富化構造を有するパラジウム触媒ナノ粒子32は、パラジウム八面体ナノ粒子や形状非制御パラジウムナノ粒子より活性である。さらにパラジウム触媒ナノ粒子32は、炭素支持白金の活性に匹敵するか、それを上回る活性を有する。以下の実施例は、本発明の範囲に含まれる多数の修正例および変形例が当業者には明らかとなるであろうから、もっぱら例示として意図される。実施例4つの電極を作成した。電極Aは、炭素支持立方体パラジウムナノ粒子を有していた。立方体パラジウムナノ粒子は、本質的に全体で6つの面を有し、各面が{100}面によって占められる、形状制御ナノ粒子であった。電極Bは、炭素支持八面体パラジウムナノ粒子を有していた。八面体パラジウムナノ粒子は、本質的に全体で8つの面を有し、各面が{111}面によって占められる、形状制御ナノ粒子であった。電極Cは、炭素支持形状非制御パラジウムナノ粒子を有していた。上述したように、一般に形状非制御パラジウムナノ粒子は、立方八面体形状を有する。電極Cの触媒は、ドイツのルートヴィヒスハーフェンLudwigshafenのBASFSEから購入した。電極Dは、炭素支持形状非制御白金ナノ粒子を有していた。電極Dの触媒は、日本のTKKから購入した。各電極について0.1MのHClO4非吸収電解質中で回転ディスク電極rotatingdiskelectrodeRDE実験を行った。電極は、1600回転毎分rotationsperminuteRPMで回転させた。0.9ボルトVにおける比活性を計算し、触媒の電気化学的活性領域に関して正規化した。実験実施の結果は、以下の表1に示す。表1に示すように、形状非制御パラジウムナノ粒子電極Cすなわち最大で約10~15の{100}面を有するは、形状非制御白金ナノ粒子電極Dより小さな活性であり、八面体形状を有するパラジウムナノ粒子電極Bすなわち約0の{100}面を有するは、よりいっそう小さな活性である。立方体形状を有するパラジウムナノ粒子電極Aすなわち約100の{100}面を有するは、形状非制御白金ナノ粒子を含め、試験を行った他の触媒のいずれよりも活性である。電極A、B、Cを比較すると、{100}面の割合が増加することで比活性が向上することが示される。吸収電解質についてもRDE実験を行った。以下の表2に従って電極E、F、Gを作成した。電極Eは、電極Aと同じ触媒炭素支持立方体パラジウムナノ粒子を有しており、電極Fは、電極Bと同じ触媒炭素支持八面体パラジウムナノ粒子を有しており、電極Gは、電極Cと同じ触媒炭素支持形状非制御パラジウムを有していた。電極は、O2で飽和させた0.1MのH2SO4溶液中、1600RMPで回転させた。0.85Vにおける比活性を計算した。実験実施の結果は、表2に示す。表2に示すように、立方体パラジウム電極Eは、八面体パラジウム電極Fや形状非制御パラジウム電極Gよりも活性であった。電極E100の{100}面を電極F0の{100}面や電極G10~15の{100}面と比較すると、{100}面の割合が増加することで比活性が向上することが示される。さらに、表1、表2を比較すると、非吸収電解質または吸収電解質のいずれで使用しても立方体パラジウムナノ粒子が、八面体パラジウムナノ粒子や形状非制御パラジウムナノ粒子より高い活性を有することが示される。本発明は、好ましい実施例について説明したが、当業者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに形態および詳細の変更が可能であることを理解するであろう。