| 摘要 |
一燃料电池包含：一聚合物电解质膜及一催化剂电极(102, 108)，该聚合物电解质膜(114)由一第一聚合物电解质所组成，其中该聚合物电解质膜(114)具有一凹凸形表面；该催化剂电极(102, 108)系与该凹凸形表面相接合，该催化剂电极(102, 108)包含一催化剂层(106, 112)及一承载该催化剂层(106, 112)之底层(104, 110)，该催化剂层(106, 112)包含催化剂材料及一第二聚合物电解质；该催化剂层(106, 112)与该凹凸形表面相接合。在该凹凸表面之一中线上之一平均粗糙度为0.5 nm≦Ra≦100 nm；而该凹凸表面上之局部高峰间之一平均间隔(S)为0.5 nm≦RSm≦1000 nm。 |
| 主权项 |
1.一种燃料电池,包含: 一聚合物电解质膜,其系由一第一聚合物电解质所 组成,其中该聚合物电解质具有一凹凸形表面;及 一催化剂电极,其系与该凹凸形表面相接合。 2.根据申请专利范围第1项中之燃料电池,其中该催 化剂电极包含: 一催化剂层;及 一底层,其系承载该催化剂层; 其中该催化剂层包含: 催化剂材料;及 一第二聚合物电解质; 该催化剂层系与该凹凸表面相接合。 3.根据申请专利范围第2项之燃料电池,其中该凹凸 形表面之一评估曲线图之算术平均差(Ra)在0.5nm至 100nm范围内,且 该Ra系定义于JIS-B0601-2001(ISO-4287-1997)中。 4.根据申请专利范围第2项之燃料电池,其中该凹凸 形表面之曲线图元素之平均宽度(RSm)在0.5nm至1000nm 范围内,且 该RSm系定义于JIS-B0601-2001(ISO-4287-1997)中。 5.根据申请专利范围第3项及第4项中之任一项之燃 料电池,其中该第二聚合物电解质系由一聚合物组 成,而该聚合物系由该第一聚合物电解质或该聚合 物之衍生物所组成,且 该聚合物及该衍生物之各水含量低于一预定水含 量,以抑制交越状况。 6.根据申请专利范围第5项之燃料电池,其中该聚合 物包括磺酸化聚(4-苯氧-苯甲醯-1,4-亚苯基)、烷基 磺酸化聚苯并咪唑至少其中之一。 7.根据申请专利范围第3项及第4项中之任一项之燃 料电池,其中该第二聚合物电解质之水含量系高于 该第一聚合物电解质者。 8.根据申请专利范围第7项之燃料电池,其中该第一 聚合物电解质包括磺酸化聚(4-苯氧-苯甲醯-1,4-亚 苯基)、烷基磺酸化聚苯并咪唑至少其中之一。 9.一种燃料电池之聚合物电解质膜之制造方法,包 含步骤: (a)提供一聚合物电解质膜;及 (b)将该聚合物电解质膜至少一表面粗糙化。 10.根据申请专利范围第9项之燃料电池之聚合物电 解质膜之制造方法,其中该步骤(b)包含步骤: (b1)以该聚合物电解质膜之至少该一表面摩擦纤维 。 11.根据申请专利范围第9项之燃料电池之聚合物电 解质膜之制造方法,其中该步骤(b)包含步骤: (b2)辐射离子至该聚合物电解质膜之至少该一表面 上。 12.根据申请专利范围第9项之燃料电池之聚合物电 解质膜之制造方法,其中该步骤(b)包含步骤: (b3)在该聚合物电解质膜之至少该一表面上进行一 电浆程序。 13.根据申请专利范围第9项至第12项之任一项的燃 料电池之聚合物电解质膜之制造方法,其中该凹凸 形表面之一评估曲线图之算术平均差(Ra)在0.5nm至 100nm范围内,且 该Ra系定义于JIS-B0601-2001(ISO-4287-1997)中。 14.根据申请专利范围第13项之燃料电池之聚合物 电解质膜之制造方法,其中该凹凸形表面之曲线图 元素之平均宽度(RSm)在0.5nm至1000nm范围内,且 该RSm系定义于JIS-B0601-2001(ISO-4287-1997)中。 15.一种燃料电池之制造方法,包含步骤: (c)将由一第一聚合物电解质所组成之该聚合物电 解质膜一表面粗糙化; (d)制造由催化剂材料及一第二聚合物电解质所组 成之一催化剂电极;及 (e)将该聚合物电解质膜之表面接合至该催化剂电 极。 16.根据申请专利范围第15项之燃料电池之制造方 法,其中该步骤(d)包含步骤: (d1)在一基板上涂上一涂布溶液,以制造该催化剂 电极,其中该涂布溶液包含承载催化材料之导电粒 子及包括该第二聚合物电解质之粒子, 该步骤(e)包含步骤: (e1)将该聚合物电解质膜之一表面与该催化剂电极 之一表面相接触;及 (e2)按压该聚合物电解质膜与该催化剂电极,俾使 该聚合物电解质膜与该催化剂电极相接合。 17.根据申请专利范围第15项及第16项之任一项的燃 料电池之制造方法,其中该第二聚合物电解质系由 该第一聚合物电解质或该聚合物之衍生物所组成 之一聚合物所构成,且 各该聚合物与该衍生物之含水量系低于一预定含 水量,以抑制交越情况。 18.根据申请专利范围第17项之燃料电池之制造方 法,其中该聚合物包括磺酸化聚(4-苯氧-苯甲醯-1,4- 亚苯基)、烷基磺酸化聚苯并咪唑至少其中之一。 19.根据申请专利范围第15项及第16项之任一项的燃 料电池之制造方法,其中该第二聚合物电解质之水 含量系高于该第一聚合物电解质者。 20.根据申请专利范围第19项之燃料电池之制造方 法,其中该聚合物包括磺酸化聚(4-苯氧-苯甲醯-1,4- 亚苯基)、烷基磺酸化聚苯并咪唑至少其中之一, 且 该第二聚合物电解质包括含磺醯基全氟碳与含羧 基全氟碳至少其中之一。 图式简单说明: 图1为本发明实施例中,该燃料电池之一单一电池 结构剖面图示。 图2为阴极、阳极、与该聚合物电解质膜之结构剖 面图示。 图3系本发明实施例中,一燃料电池制造方法之一 流程图。 |
