JP2008542978A - 拡散媒体、燃料電池、及び燃料電池を電力源とするシステム - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも一態様において、本発明は、第一主面及び第二主面を含む外部表面を有する多孔質マトリクスと、多孔質マトリクスの少なくとも一部の上の親水性ポリマー被覆とを含み、該親水性被覆は、親水性モノマーを含む配合物(formulation)の硬化生成物(cured product)を含んでなる。
以下の好ましい態様の説明は、例示の性質のみを有し、本発明、その適用又は用途を制限することを意図しない。現在好ましいとされる本発明の組成、態様、及び方法についての言及が詳細になされ、これは本発明者らが現在知っている本発明を実施する最良の形態を構成している。図面は必ずしもみなくてよい。しかし、開示された態様は、本発明の例示のみを示し、多様な変更形態を包含することが理解されるべきである。従って、本明細書で具体的に開示された詳細は、限定の意味で解釈されるべきではなく、特許請求の範囲の代表的な基礎及び/又は当業者が本発明を多様に利用することへの教示のための代表的な基礎としてのみ解釈されなければならない。
Claims (20)
- 第一主面及び第二主面を含む外部表面を有する多孔質マトリクス;及び
該外部表面の少なくとも一部の上にある親水性ポリマー被覆
を有し、該親水性被覆が、親水性モノマーを含む配合物の硬化生成物を含む、多孔質拡散媒体。 - 該親水性被覆が、該拡散媒体の第一及び第二主面の1に沿って90°未満の接触角を画定するのに十分なほど親水性である、請求項1に記載の多孔質拡散媒体。
- 該親水性被覆が、該拡散媒体の第一及び第二主面の1に沿って25°未満の接触角を画定するのに十分なほど親水性である、請求項1に記載の多孔質拡散媒体。
- 該親水性被覆が、該拡散媒体の第一及び第二主面の1に沿って0°の接触角を画定するのに十分なほど親水性である、請求項1に記載の多孔質拡散媒体。
- 該多孔質マトリクスが、カーボンペーパー、グラファイトペーパー、布、フェルト、フォーム、カーボン又はグラファイト織物、カーボン又はグラファイト不織布、金属製スクリーン又はフォーム、及びこれらの組合わせの少なくとも1を含む導電性材料を含んでなる、請求項1に記載の多孔質拡散媒体。
- 該多孔質マトリクスが20μm〜1000μmの厚さを有し、該親水性被覆が1nm〜1μmの厚さを有する、請求項4に記載の多孔質拡散媒体。
- 該外部表面が、該第一及び第二主面間に伸びる内部表面部分を含み、該被覆が該内部表面上に配置されかつ該第一及び第二主面間に伸びる、請求項2に記載の多孔質拡散媒体。
- 該親水性モノマーが、グリコールアクリレート又はグリコールメタクリレートを含む、請求項7に記載の多孔質拡散媒体。
- 該親水性モノマーが、ポリエチレングリコールアクリレートを含む、請求項8に記載の多孔質拡散媒体。
- 該親水性モノマーがUV硬化可能である、請求項7に記載の多孔質拡散媒体。
- 該配合物が、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、光開始剤、及び溶媒を含む、請求項10に記載の多孔質拡散媒体。
- 該多孔質拡散媒体がさらに疎水性材料を含む、請求項1に記載の多孔質拡散媒体。
- 該疎水性材料が、該拡散媒体の第一及び第二主面の1に沿って配置される、請求項12に記載の多孔質拡散媒体。
- 該親水性被覆が、該拡散媒体の第一及び第二主面間の多孔質拡散媒体の断面に沿って分配される部分を有する、請求項1に記載の多孔質拡散媒体。
- 該親水性ポリマー被覆が親水性ポリマー被覆の領域を含み、そして該拡散媒体が未被覆の領域を含み、該親水性ポリマー被覆の領域と該未被覆の領域は、該拡散媒体の第一及び第二主面の少なくとも1にわたって交互に存在する、請求項1に記載の多孔質拡散媒体。
- 該親水性ポリマー被覆が親水性ポリマー被覆の領域を含み、該疎水性材料が疎水性材料の領域を含む、請求項12に記載の多孔質拡散媒体。
- 該交互に存在する領域が、5cm未満の周期により特徴付けられる、請求項16に記載の多孔質拡散媒体。
- アノード;
カソード;
アノード及びカソード間に配置されたPEM;
アノード及びカソードの少なくとも1とPEMとの間に配置された拡散媒体
を含む燃料電池であって、
該拡散媒体は:
第一主面及び第二主面を含む外部表面を有する多孔質マトリクス;及び
該外部表面の少なくとも一部の上にある親水性ポリマー被覆
を含んでなり、
該親水性被覆は、親水性モノマーを含む配合物の硬化生成物を含む、燃料電池。 - 拡散媒体を製造する方法であって:
多孔質マトリクスを準備すること;及び
多孔質マトリクスの少なくとも一部を親水性ポリマー被覆で被覆すること
を含む、方法。 - 該被覆することが:
該多孔質マトリクスを、親水性モノマーを含む親水性配合物にさらして該多孔質マトリクス上に被覆前駆体を形成させること;
該前駆体が被覆された多孔質マトリクスの第一の部分をマスクし、一方、マスクされていないマトリクスの第二の部分を残すこと;及び
該前駆体が被覆された多孔質マトリクスをUV光へとさらし、該マトリクスの第二の部分上に該被覆前駆体をUV硬化させて、該第二の部分上に該親水性ポリマー被覆を形成させること
を含む、請求項19に記載の方法。
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