專利名稱：納米復合物電解液膜及采用它的燃料電池的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃料電池，更具體地，本發明涉及一種直接進料有機燃料的燃料的燃料電池。
背景技術：
眾所周知，燃料電池是一種通過燃料與氧或空氣的電化學反應產生電能的發電機。因為它們不是以應用于熱發電的卡諾(Carnot)循環為基礎，所以其理論發電效率是非常高的。燃料電池可以用作小型電氣/電子設備包括便攜式設備的電源，此外還可以用于工業、家庭和交通運輸。
至今已知的燃料電池可以分類為聚合物電解液膜(PEM)電池，磷酸電池，熔融碳酸鹽電池，固體氧化物電池及其它取決于電解液種類的電池。燃料電池的工作溫度及其構建材料取決于電池所使用的電解液的類型。
根據向陽極提供燃料的方式，燃料電池可以分類為燃料通過外部轉化器(reformer)轉化成富氫氣體之后再提供給陽極的外轉化器型，及燃料以氣態或液態直接提供給陽極的內轉化器型或燃料直給型。直接供給燃料電池陽極的普通燃料包括天然氣和甲醇。然而，其它烴燃料及其衍生物也可以供給陽極。
直接液體燃料電池的代表性實例是直接甲醇燃料電池(DMFC)。DMFC使用含水甲醇溶液作燃料，并使用具有離子導電性的質子交換聚合物膜作為電解液。DMFC不需要外部轉化器，使用便于操作的燃料，并且與作為便攜式能源的其它種類的燃料電池相比，可提供最高的電勢。
DMFC中發生的電化學反應如下燃料在陽極氧化，氧在陰極通過與氫離子反應還原為水。
陽極反應陰極反應總反應從上面的反應式可以看出，甲醇在陽極與水反應生成一分子的二氧化碳，六個氫離子和六個電子。所產生的氫離子通過聚合物電解液膜遷移到陰極，并且在陰極與氧和通過外電路提供的電子反應生成水。DMFC中的總反應歸納為甲醇與氧反應產生水和二氧化碳。結果，與甲醇燃燒熱相當的大部分能量轉化為電能。
具有質子導電性的聚合物電解液膜充當陽極氧化反應所產生的氫離子遷移到陰極的途徑以及陽極與陰極之間的隔板。聚合物電解液膜需具有足夠高，以便迅速遷移大量的氫離子的離子導電性，電化學穩定性，適合于隔板的機械強度，在工作溫度下的熱穩定性，容易加工成薄膜以便能夠降低離子傳導阻力，及對液體滲透的抗膨脹性。
作為這種聚合物電解液膜的一般材料，一直使用高度氟化的具有磺酸基的聚合物如Nafion(Dupont公司的注冊商標)，其具有氟化亞烷基骨架及含有磺酸基的氟化乙烯基醚側鏈。這種聚合物電解液膜包括親水和憎水基團，并且能夠含有一定量水以提供好的離子導電性。
理論上，甲醇在陽極與水按1∶1的摩爾比進行反應。因此，提供摩爾比為1∶1的甲醇和水的混合物是理想的，例如64重量％的甲醇水溶液。然而，當使用這種高濃度的甲醇水溶液作為燃料時，未反應的甲醇擴散到并跨越親水的聚合物電解液膜，從而顯著地降低燃料電池的性能。為了防止甲醇的跨越(cross over)，必須降低未反應甲醇的量。一般地，為了減少未反應甲醇的量，使用低濃度如6～16重量％的甲醇水溶液作為燃料。然而，使用這種低濃度的甲醇溶液不可避免地導致燃料電池工作效率的降低。此外，當甲醇滲透聚合物電解液膜時，甲醇將使陰極催化劑中毒，從而降低燃料電池的循環壽命。
這些問題并不限于甲醇燃料電池，對于使用其它極性有機液體燃料的燃料電池是普遍存在的。因此，已經進行了很多努力，期望能夠防止燃料電池中極性有機液體燃料如甲醇和乙醇的跨越。例如USP 5409785；5795668；6054230；6242122；5981097和6130175公開了多層的電解液膜。USP5795496；6510047和6194474公開了由耐熱聚合物構成的電解液膜。USP5919583和5849428公開了含有具有質子導電性的無機顆粒的電解液膜。USP4985315公開了含有具有質子導電性的無定型材料的電解液膜。USP5672439公開了具有雙催化劑層的電極的應用。
發明內容
本發明提供了一種納米復合物電解液膜，其能夠抑制極性有機液體燃料的跨越，及一種使用該納米復合物電解液膜的燃料電池。
本發明一方面提供一種用于燃料電池的納米復合物電解液膜，包括具有陽離子交換基團的聚合物；及分散在該聚合物中的硅酸鹽納米顆粒，該硅酸鹽納米顆粒具有層狀結構，且該硅酸鹽納米顆粒嵌入聚合物中，或者該硅酸鹽納米顆粒的各層被剝離。
本發明另一方面提供一種燃料電池，包括發生氧化劑還原反應的陰極；發生燃料氧化反應的陽極；及位于所述陽極與陰極之間的上述納米復合物電解液膜。
通過參照附圖詳述其示例性實施方案，本發明的上述和其它目的及優點將會更加顯而易見，在附圖中圖1是比較性地示出根據本發明實施例的燃料電池與根據對比例的燃料電池的性能的曲線圖。
具體實施例方式
根據本發明實施方案的用于燃料電池的納米復合物電解液膜包括具有陽離子交換基團的聚合物和分散在該聚合物中的硅酸鹽納米顆粒，該硅酸鹽納米顆粒具有層狀結構，且該硅酸鹽納米顆粒嵌入聚合物中，或者該硅酸鹽納米顆粒的各層被剝離。
由氧化硅和金屬氧化物的鹽組成的礦物統稱為硅酸鹽礦物。硅酸鹽由較大的負離子SiO44-和較小的正金屬離子組成。硅酸鹽晶體結構的基礎是SiO4四面體，其中硅原子與四個氧離子配位。根據四面體的成鍵和排列類型，硅酸鹽可以分為島硅酸鹽，儔硅酸鹽，環硅酸鹽，鏈硅酸鹽，頁硅酸鹽，網硅酸鹽等。在上面列舉的各種硅酸鹽中，具有層狀結構的硅酸鹽的代表性實例是頁硅酸鹽。在頁硅酸鹽中，相鄰的四面體SiO4彼此共享三個氧原子，從而形成層狀結構。
具有這種層狀結構硅酸鹽礦物包括粘土礦。多數粘土礦物由硅，鋁和水組成，并且具有兩層或三層類似于云母的結構。兩層粘土礦的實例包括高嶺土，三層粘土礦的實例包括蒙脫土，伊利石等。水，鉀，鐵，鎂或其它金屬結合進入層狀結構中，形成各種類型的粘土礦。形成巖石的礦物而不是石英分解成粘土礦。
具有層狀結構硅酸鹽的實例包括蒙脫石，蛭石，多水高嶺石，絹云母，云母或前述材料的混合物。
蒙脫石的具體實例包括蒙脫土，皂石，貝得石，綠脫石，鋰蒙脫石，富鎂蒙脫石及前述材料的混合物等。
在整篇說明書中，術語“硅酸鹽納米顆粒”是指平均粒徑約1～100nm的硅酸鹽顆粒。
如上所述，在根據本發明的納米復合物電解液膜中，具有層狀結構的硅酸鹽納米顆粒均勻分散在具有陽離子交換基團的聚合物中，其中硅酸鹽納米顆粒嵌入聚合物中，或者納米顆粒的各層被剝離，形成較大的層間空間。一旦本發明的納米復合物電解液膜吸水，就會抑制極性有機燃料如甲醇，乙醇等滲入納米復合物電解液膜中。因此，根據本發明的納米復合物電解液膜可以有效地抑制使用極性有機燃料(直接提供給陽極)的直接燃料電池中極性有機燃料的跨越。
如果納米復合物電解液膜中硅酸鹽納米顆粒的量太小，則納米復合物電解液膜就不能有效地抑制極性有機燃料的滲透。如果納米復合物電解液膜中硅酸鹽納米顆粒的量太大，則作為粘合劑的聚合物的量就比較小，電解液膜的抗張強度就顯著地削弱。有鑒于此，納米復合物電解液膜中硅酸鹽納米顆粒的量，按納米復合物電解液膜的重量計，優選為約1～30％，更優選為約3～10％。
可用于本發明的納米復合物電解液膜中的聚合物可以具有陽離子交換基團，其選自磺酸基，羧酸基，磷酸基，酰亞胺基，磺酰亞胺基(sulfonimide)，磺酰胺基，及羥基基團。
具有陽離子交換基團的聚合物的實例包括由三氟乙烯，四氟乙烯，苯乙烯-二乙烯基苯，α，β，β-三氟苯乙烯，苯乙烯，酰亞胺，砜，膦腈，酮醚(etheretherketone)，環氧乙烷，聚苯硫醚(polyphonylene sulfide)，或芳烴基團制成的均聚物和共聚物，所述均聚物和共聚物的衍生物，及前述聚合物的混合物。
優選具有陽離子交換基團的聚合物為高度氟化的聚合物，其包含相當于結合在聚合物骨架和側鏈碳原子上的氟原子和氫原子的總數的至少90％的氟原子。更優選具有陽離子交換基團的聚合物是高度氟化的聚合物，在側鏈端含有磺酸基作為陽離子交換基團的高氟化聚合物，其含有氟原子的量至少為鍵合到聚合物骨架和側鏈的氟和氫原子的總量的90％。任何具有陽離子交換基團的，如公開在USP3282875；4358545；4940525；5422411中的聚合物都是可以使用的。
具有陽離子交換基團的聚合物實例包括來源于具有式MSO2CFRfCF2O(CFYCF2O)nCF＝CF2的單體的均聚物，以及來源于上式的單體及至少一種選自乙烯，鹵化乙烯，全氟代α-烯烴，全氟代烷基乙烯基醚單體的共聚物。在上式中，Rf是選自于氟和C1-C10全氟代烷基的基團；Y是選自于氟和三氟甲基的基團；n是1～3的整數；M是選自于氟，羥基，氨基，及-OMe的基團，這里Me是選自堿金屬和季銨的基團。
具有陽離子交換基團的聚合物的另一個實例是聚合物的碳骨架基本上被氟取代，并且其附屬基團具有分子式-O-(CFR′f)b(CFRf)aSO3Y，式中a是0～3的整數；b是0～3的整數；a+b大于或等于1；Rf和R′f獨立地選自鹵原子及基本上氟化的烷基；Y是氫或堿金屬。
具有陽離子交換基團的聚合物的又一實例是磺酸氟化聚合物，其具有氟化的骨架，且附屬基團具有分子式ZSO2-(CF2)a-(CFRf)b-O-，式中Z是鹵素，堿金屬，氫或-OR，這里R是C1-C10烷基或芳基基團；a是0～2的整數；b是0～2的整數；a+b不等于0；Rf選自氟，氯，C1-C10全氟烷基和C1-C10氟氯烷基基團。
具有陽離子交換基團的聚合物再一個實例是具有下式的聚合物 式中m是大于0的整數；n，p和q中至少有一個是大于0的整數；A1，A2和A3獨立地選自烷基，鹵原子，CyF2y+1(其中y是大于0的整數)，-OR(其中R是烷基，全氟烷基或芳基)，CF＝CF2，CN，NO2和OH；且X選自SO3H，PO3H2，CH2PO3H2，COOH，OSO3H，OPO3H2，OArSO3H(其中Ar是芳基)，NR3+(其中R是烷基，全氟烷基或芳基)，CH2NR3+(其中R是烷基，全氟烷基或芳基)。
用于本發明的納米復合物電解液膜的具有陽離子交換基團的聚合物提供陽離子導電性例如質子導電性，并作為硅酸鹽納米顆粒的粘合劑。
根據本發明的納米復合物電解液膜的厚度不受限制。然而，如果納米復合物電解液膜的厚度太薄，就會極大地削弱納米復合物電解液膜的強度。如果納米復合物電解液膜的厚度太厚，就會使燃料電池的內阻太高。考慮到這一點，根據本發明的納米復合物電解液膜的厚度可以為約30～200μm。
根據本發明制備納米復合物電解液膜的方法實例將在下面詳細闡述。
為使聚合物更容易地嵌入硅酸鹽納米顆粒的各層之間，最好增大硅酸鹽納米顆粒的層間距。為此，例如將陽離子表面活性劑吸附在硅酸鹽納米顆粒上。具體地，將硅酸鹽納米顆粒浸漬在陽離子表面活性劑中，再用水洗去過量的離子。在這個過程中，發生了硅酸鹽納米顆粒的離子交換過程，從而增大了納米顆粒的層間距。
陽離子表面活性劑的實例包括但不限于有機鎓陽離子。有機鎓陽離子可以產生于銨鹽。產生于銨鹽的有機鎓陽離子的實例包括但不限于十六烷基氯化吡啶鎓，十二烷基氯化吡啶鎓和正十六烷基三甲基溴化銨。
在整個說明書中，已經吸附了陽離子表面活性劑的硅酸鹽納米顆粒稱作“膨脹的納米顆粒”。
其次，為了使膨脹的納米顆粒與具有陽離子交換基團的聚合物混合，需要在有機溶劑中制備聚合物溶液。有機溶劑的實例包括但不限于四氫呋喃(THF)，二甲基甲酰胺(DMF)，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，及異丙醇(IPA)，其可以單獨使用或組合使用。此外，可以使用水或水與選自于上述有機溶劑的混合物來制備聚合物溶液，以代替有機溶劑。
在攪拌的同時，將膨脹的納米顆粒加到并分散于聚合物溶液中。在這個過程中，發生聚合物的嵌入和/或納米顆粒的頁狀剝離。
可以使用不同的方法包括溶劑澆注(solvent casting)，利用其中包含分散的膨脹納米顆粒的聚合物溶液，澆注納米復合物電解液膜。澆注成納米復合物電解液膜之后，蒸發掉有機溶劑，得到完整的納米復合物電解液膜。
下面將闡述利用本發明的納米復合物電解液膜制造燃料電池的實施方案。
根據本發明的納米復合物電解液膜可以用于任何類型的燃料電池，該燃料電池使用含有聚合物電解液的電解液膜，例如使用氫作為燃料的PEMFC。具體地，根據本發明的納米復合物電解液膜更適用于以甲醇和水的混合蒸氣或者含水甲醇溶液為燃料的直接甲醇燃料電池。
本發明提供一種燃料電池，其在氧被還原的陰極與燃料被氧化的陽極之間具有如上所述的本發明的納米復合物電解液膜。
陰極包括促進氧還原的催化劑層。該催化劑層包含催化劑顆粒和具有陽離子交換基團的聚合物。例如，可以使用碳載的鉑催化劑(Pt/C)作為陰極催化劑。
陽極包括促進燃料如氫，天然氣，甲醇，乙醇等氧化的催化劑層。陽極催化劑層包含催化劑顆粒和具有陽離子交換基團的聚合物。用于陽極催化劑層的催化劑的實例包括但不限于Pt/C催化劑，碳載的鉑-釕催化劑(Pt-Ru/C)等。Pt-Ru/C催化劑在向陽極直接提供除氫之外的有機燃料的燃料電池中是更有用的。
陰極和陽極催化劑均包含催化性金屬顆粒和催化劑載體。合適的催化劑載體包括具有其中可混入催化性金屬顆粒的微孔的導電固體粉末，如碳粉末。碳粉末的實例包括碳黑，Ketzen碳黑，乙炔黑，活性炭粉末，碳納米纖維，及前述材料的混合物。上述具有陽離子交換基團的聚合物的實例可以用于陰極和陽極催化劑層。
陰極催化劑和陽極催化劑層直接與納米復合物電解液膜接觸。
陰極和陽極還可以包括氣體擴散層。氣體擴散層包含具有導電性的多孔材料，并充當集電體以及反應物和反應產物的進/出的路徑。氣體擴散層的實例包括但不限于碳紙(carbon paper)，優選防水的碳紙，更優選具有防水的碳黑層的防水碳紙。用于氣體擴散層的防水碳紙包括憎水的聚合物，如燒結的聚四氟乙烯(PTFE)。在氣體擴散層中使用防水材料的目的是使極性的液體和氣體反應物通過氣體擴散層。在具有防水的碳黑層的防水碳紙中，防水碳黑層含有碳黑和憎水的聚合物如作為粘合劑的PTFE。該防水的碳黑層如前所述附著在防水碳紙的表面。防水碳黑層的憎水聚合物是燒結的。
在很多文獻中公開的多種方法都可以用于制備陰極和陽極。因此，本文將省略有關這些方法的詳細說明。
可用于根據本發明的燃料電池的陽極的燃料包括氫，天然氣，甲醇，乙醇等。優選的原料包括極性有機燃料如甲醇，乙醇等的水溶液。更優選的原料是甲醇水溶液。根據本發明的燃料電池可以匹配較高濃度的甲醇水溶液燃料，因為納米復合物電解液膜極大地抑制了極性有機燃料的跨越，與此相比，常規的DMFC因為甲醇跨越問題只允許使用6-15％的低濃度的甲醇水溶液。顯然，在使用低濃度甲醇水溶液時，由于根據本發明的燃料電池的納米復合物電解液膜能夠抑制極性有機燃料的跨越，因此燃料電池具有進一步延長的循環壽命和進一步提高的能量效率。
本發明將利用下面的實例進行更詳細的說明。下面的實例是為了進一步闡述本發明，但不限制本發明的范圍。
實施例1納米復合物電解液膜的制備將10g表面積為220-270m2/g的蒙脫土K10(具有納米尺寸的顆粒，得自Aldrich Co.)，0.1g的十六烷基氯化吡啶鎓，及30mL的去離子水混合并攪拌24小時。過濾該混合物，分離蒙脫土納米顆粒。用去離子水洗滌分離的蒙脫土納米顆粒三次，并深度冷凍，得到膨脹的蒙脫土納米顆粒。
使用商品的Nafion溶液(得自Dupont)作為具有陽離子交換基團的聚合物溶液。Dupont公司生產的Nafion溶液是具有磺酸基作為陽離子交換基團的全氟化聚合物。
在含有1gNafion的Nafion溶液中混合0.1g膨脹蒙脫土納米顆粒，在80℃劇烈攪拌約70小時，得到納米復合物電解液膜的淤漿。
將所產生的淤漿沉積在玻璃基質上，在約130℃干燥約4小時，形成具有約150μm厚度的納米復合物電解液膜。
實施例2使用納米復合物電解液膜的燃料電池的制備采用實施例1的納米復合物電解液膜制備燃料電池，陰極使用Pt-Ru催化劑，陽極使用Pt催化劑。考慮到電流密度，測量燃料電池的電池壓力變化。其結果顯示在圖1中。工作溫度是50℃，使用2M甲醇溶液作燃料，空氣作氧化劑。
對比例與實施例2同樣方法制備燃料電池，不同的是用Nafion115代替實施例1制備的納米復合物電解液膜。在與實施例2同樣條件下，考慮到電流密度，測量燃料電池的電池壓力變化，其結果顯示在圖1中。
評價試驗1離子導電性比較在25℃，50℃和75℃，使用4點探針方法測量實施例1制備的納米復合物電解液膜的離子導電性。作為對比，也測量Nafion117(Dupont商品)的離子導電性，結果列在表1中。
表1
根據表1可以明顯看到，實施例1的納米復合物電解液膜顯示出具有幾乎等于Nafion117的離子導電性，這表明盡管含有納米顆粒，根據本發明的納米復合物電解液膜具有燃料電池使用的足夠的離子導電性。
評價試驗2阻止甲醇的滲透性能當甲醇滲透納米復合物電解液膜時，納米復合物電解液膜就會膨脹，并且體積增加。以此現象為基礎，根據在甲醇溶液中膨脹程度，使用實施例1制備的納米復合物電解液膜測量阻止甲醇的滲透性能。
分別在4M甲醇溶液和摩爾比為1∶1甲醇和水溶液中浸漬實施例1的納米復合物電解液膜，每個浸2小時，測量增加的體積。作為對比，在同樣溶液中測量Nafion117(Dupont商品)的體積增加。結果顯示在下面表2中。在表2中，百分比是考慮浸漬之前的電解液膜的初始體積的體積百分比增加。
表2
根據表2可以明顯看到，實施例1的納米復合物電解液膜與Nafion117比較，在甲醇溶液中浸漬之后，其體積增加要小得多，表明實施例1的納米復合物電解液膜具有改進的阻止甲醇的滲透性能。對于現有技術是明顯的，納米復合物電解液膜對阻止甲醇的滲透效應，對其它包括乙醇的極性有機溶劑燃料也是明顯有效的。
因此，當根據本發明的納米復合物電解液膜用于使用甲醇溶液作燃料的燃料電池時，能夠有效地抑制甲醇的跨越，具有改進的工作效率和更長的燃料電池壽命。
評價試驗3燃料電池性能比較考慮到電流密度，測量實施例2和對比例的燃料電池的電池壓力變化，正如圖1所顯示的，在給定電流密度時，實施例2的燃料電池的電池壓力高于對比例的燃料電池的電池壓力，表明實施例1的燃料電池具有更高的工作效率。該結果也說明根據本發明的納米復合物電解液膜，除了能夠有效地抑制甲醇的跨越外，還具有好的離子導電性。
正如上面所闡述的，根據本發明的納米復合物電解液膜具有改進的抑制極性有機溶劑，如甲醇的滲透能力和合適的離子導電性，此外，使用根據本發明的納米復合物電解液膜的燃料電池能夠有效地阻止作為燃料的甲醇的跨越，因此具有改進的工作效率和更長的壽命。
盡管已經給出并描述了本發明的一些優選實施方案，但是本領域的技術人員應當理解，在不脫離本發明的原理和構思的情況下，可以對這些實施方案作出更改，本發明的范圍確定于權利要求書及其等價物中。
權利要求
1.一種用于燃料電池的納米復合物電解液膜，包括具有陽離子交換基團的聚合物；和分散在所述聚合物中的硅酸鹽納米顆粒，該硅酸鹽納米顆粒具有層狀結構，且該硅酸鹽納米顆粒嵌入聚合物中，或者硅酸鹽納米顆粒的各層被剝離。
2.根據權利要求1的納米復合物電解液膜，其中所述硅酸鹽選自蒙脫石，蛭石，多水高嶺石，絹云母，云母或前述材料的混合物。
3.根據權利要求2的納米復合物電解液膜，其中所述蒙脫石選自蒙脫土，皂石，貝得石，綠脫石，鋰蒙脫石，富鎂蒙脫石及前述材料的混合物。
4.根據權利要求1的納米復合物電解液膜，其中所述硅酸鹽納米顆粒具有1～100nm的平均直徑。
5.根據權利要求1的納米復合物電解液膜，其中所述硅酸鹽納米顆粒的量按納米復合物電解液膜的總重量計為1～30％。
6.根據權利要求1的納米復合物電解液膜，其中所述聚合物的陽離子交換基團選自磺酸基，羧基，磷酸基，酰亞胺基，磺酰亞胺基，磺酰胺基，及羥基。
7.根據權利要求1的納米復合物電解液膜，其中所述的具有陽離子交換基團的聚合物為三氟乙烯，四氟乙烯，苯乙烯-二乙烯基苯，α，β，β-三氟苯乙烯，苯乙烯，酰亞胺，砜，膦腈，酮醚(etherther ketone)，環氧乙烷，聚苯硫醚，或芳烴基團的均聚物或共聚物，或者為該均聚物和共聚物的衍生物，或者為前述材料的混合物。
8.根據權利要求1的納米復合物電解液膜，其中所述聚合物是高度氟化的聚合物，其在側鏈端具有磺酸基作為質子交換基團，并且包含相當于結合在聚合物骨架和側鏈碳原子上的氟原子和氫原子的總數的至少90％的氟原子。
9.根據權利要求1的納米復合物電解液膜，其具有30～200μm的厚度。
10.一種燃料電池，包括發生氧化劑還原反應的陰極；發生燃料氧化反應的陽極；和放置在所述陰極與陽極之間的根據權利要求1至9中任一項的納米復合物電解液膜。
11.根據權利要求10的燃料電池，其中所述陰極包括含有碳載鉑催化劑的催化劑層。
12.根據權利要求10的燃料電池，其中所述陽極包括含有碳載鉑催化劑的催化劑層。
13.根據權利要求10的燃料電池，其中所述陽極包括含有碳載鉑-釕催化劑的催化劑層。
全文摘要
本發明提供一種能夠抑制極性有機燃料跨越的納米復合物電解液膜和含有該納米復合物電解液膜的燃料電池。用于燃料電池的納米復合物電解液膜包括具有陽離子交換基團的聚合物和分散于聚合物中的硅酸鹽納米顆粒，硅酸鹽納米顆粒具有層狀結構，且硅酸鹽納米顆粒嵌入聚合物中，或者硅酸鹽納米顆粒的各層被剝離。該納米復合物電解液膜具有改進的抑制極性有機燃料如甲醇滲透的能力及合適的離子導電性。此外，使用該納米復合物電解液膜的燃料電池能夠有效地阻止甲醇燃料的跨越，從而提供改進的工作效率和延長的循環壽命。
文檔編號H01M8/02GK1507098SQ0314744
公開日2004年6月23日 申請日期2003年7月10日 優先權日2002年12月12日
發明者金惠慶 申請人:三星Sdi株式會社