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公开(公告)号：CN101263621B
公开(公告)日：2011-05-25
申请号：CN200680033622.8
申请日：2006-09-07
Applicant: 3M创新有限公司
Inventor： 马克·K·德贝 , 雷蒙德·J·齐格勒 , 苏珊·M·亨德里克斯
CPC classification number: H01M4/8814 , H01M4/881 , H01M4/8882 , H01M4/8896 , H01M4/925 , H01M8/1004
Abstract: 本文描述了薄膜层的纳米结构化支承元件的长度伸展工艺。所述工艺涉及第一退火步骤期间纳米结构化支承元件的初始形成。在所述纳米结构化支承元件上沉积材料涂层。在第二退火步骤期间，所述初始形成的纳米结构化支承元件纵向伸展。较长的纳米结构化支承元件提供了更大的支承催化剂材料的表面积，从而允许在所述层上填塞更多的催化剂。具有延伸的纳米结构化支承元件的层尤其可用于电化学装置(诸如燃料电池)，其中催化剂活性与支承所述催化剂的可用表面积相关。
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公开(公告)号：CN101288193A
公开(公告)日：2008-10-15
申请号：CN200680037986.3
申请日：2006-10-10
Applicant: 3M创新有限公司
Inventor： 马克·K·德贝 , 苏珊·M·亨德里克斯 , 乔治·D·韦恩斯特伦 , 艾莉森·K·施默克尔 , 拉多斯拉夫·阿塔纳索斯基 , 小克莱顿·V·汉密尔顿
CPC classification number: H01M4/92 , C08J5/2237 , C08J2327/18 , H01M4/926 , H01M8/1004 , H01M8/1018 , H01M8/1023 , H01M8/1039 , H01M2300/0082
Abstract: 本发明提供了一种燃料电池阴极催化剂，所述阴极催化剂包含纳米结构化元件，所述元件包含承载纳米观催化剂粒子的微结构化支承晶须；其中所述催化剂含有铂和锰以及至少一种其它金属，所述其它金属选自除铂和锰之外的由下列金属组成的组：VIb族金属、VIIb族金属和VIIIb族金属；其中所述催化剂中的铂与所有其它金属的总和的体积比介于约1和约4之间，更通常介于1和4之间，更通常介于约2.5和约3.5之间，更通常介于2.5和3.5之间，并且最通常为约3，并且其中所述Mn含量等于或大于约5微克/cm2的面密度。通常，锰与所述至少一种其它金属的体积比介于10∶90和90∶10之间。在一个实施例中，铂与锰与所述至少一种其它金属的体积比为约6∶1∶1。通常，所述至少一种其它金属为Ni或Co。另外，本发明还提供包含根据本发明所述的燃料电池阴极催化剂的燃料电池膜电极组件(MEA)。另外，本发明还提供了制造本发明所述阴极催化剂的方法。
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公开(公告)号：CN101263620A
公开(公告)日：2008-09-10
申请号：CN200680033616.2
申请日：2006-08-23
Applicant: 3M创新有限公司
Inventor： 马克·K·德贝 , 雷蒙德·J·齐格勒 , 苏珊·M·亨德里克斯
CPC classification number: H01M4/9083 , B01J23/42 , B01J31/06 , B01J37/0238 , H01M4/8605 , H01M4/8814 , H01M4/8825 , H01M4/92 , H01M8/1004 , Y02P70/56
Abstract: 本文描述了形成包括多层纳米结构化支承元件的薄膜的工艺。纳米结构化支承元件的第一层通过将一种基底材料沉积到基底并进行退火而形成。纳米结构第一层的进一步生长随后被抑制。纳米结构化支承元件的附加的层可通过附加的沉积和退火步骤在纳米结构的第一层上生长。所述多层薄膜提供增大的表面积，并在催化活性与可用来支承催化剂颗粒的表面面积相关联的装置中尤其有用。
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公开(公告)号：CN101263619A
公开(公告)日：2008-09-10
申请号：CN200680033308.X
申请日：2006-08-28
Applicant: 3M创新有限公司
Inventor： 苏珊·M·亨德里克斯 , 托马斯·赫特勒 , 马克·K·德贝 , 唐纳德·J·穆克卢尔
CPC classification number: H01M4/8803 , H01M4/8636 , H01M4/8807 , H01M4/881 , H01M4/92 , H01M8/1004 , H01M2008/1095 , Y10T428/24355 , Y10T428/24372
Abstract: 本发明描述了包括用在膜电极组件(MEA)中的催化剂层的部件以及制造上述部件的方法。所述催化剂层在运转期间产生在MEA的活性区域内的更均匀的电流分配。所述催化剂层可以具有较小活性催化剂的均匀催化剂活性分布以在整个MEA活性区域上获得更均匀的电流密度。所述催化剂层可以具有可变的活性分布(例如具有4变化比降的活性分布)以补偿在电化学燃料电池运转期间催化剂利用率的固有非线性。可以例如通过改变从进气口至排气口在MEA内的催化剂载量或通过改变催化剂负载的表面积或通过改变催化剂支撑元件的表面积来实现期望的可变催化剂活性分布。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103857831B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201280049628.X
申请日：2012-09-28
Applicant: 3M创新有限公司
Inventor： 马克·K·德比 , 拉多斯拉夫·阿塔纳索斯基 , 苏珊·M·亨德里克斯 , 乔治·D·韦恩斯特伦
Abstract: 本发明提供了制备催化剂电极的方法，其包括将至少Pt和Ir溅射到纳米结构化晶须上，以提供多个交替层，所述多个交替层分别以任意顺序包含至少Pt和Ir。在一些示例性实施例中，所描述的或如描述进行制备的催化剂电极，在本文中是阳极催化剂，并且在其它示例性实施例中是阴极催化剂。催化剂电极可用于例如由水生成H2和O2。
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公开(公告)号：CN102947989B
公开(公告)日：2015-12-16
申请号：CN201180030308.5
申请日：2011-04-26
Applicant: 3M创新有限公司
Inventor： 马克·K·德贝 , 罗伯特·L·W·史密森 , 查尔斯·J·斯图迪内四世 , 苏珊·M·亨德里克斯 , 迈克尔·J·库尔科夫斯基 , 安德鲁·J·L·斯坦巴克
CPC classification number: H01M4/921 , B01J23/8913 , B01J23/892 , B01J23/8986 , B01J37/341 , H01M2008/1095
Abstract: 本发明提供通过辐射退火，通常是激光退火，通常在惰性气氛下制备增强活性的纳米结构化薄膜催化剂的方法。通常所述惰性气体的残余氧水平为100ppm。通常所述辐射的入射能通量为至少30mJ/mm2。在一些实施例中，所述辐射退火通过激光退火来实现。在一些实施例中，所述纳米结构化薄膜催化剂布置在连续幅材上。
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公开(公告)号：CN102947989A
公开(公告)日：2013-02-27
申请号：CN201180030308.5
申请日：2011-04-26
Applicant: 3M创新有限公司
Inventor： 马克·K·德贝 , 罗伯特·L·W·史密森 , 查尔斯·J·斯图迪内四世 , 苏珊·M·亨德里克斯 , 迈克尔·J·库尔科夫斯基 , 安德鲁·J·L·斯坦巴克
CPC classification number: H01M4/921 , B01J23/8913 , B01J23/892 , B01J23/8986 , B01J37/341 , H01M2008/1095
Abstract: 本发明提供通过辐射退火，通常是激光退火，通常在惰性气氛下制备增强活性的纳米结构化薄膜催化剂的方法。通常所述惰性气体的残余氧水平为100ppm。通常所述辐射的入射能通量为至少30mJ/mm2。在一些实施例中，所述辐射退火通过激光退火来实现。在一些实施例中，所述纳米结构化薄膜催化剂布置在连续幅材上。
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公开(公告)号：CN101263620B
公开(公告)日：2011-06-08
申请号：CN200680033616.2
申请日：2006-08-23
Applicant: 3M创新有限公司
Inventor： 马克·K·德贝 , 雷蒙德·J·齐格勒 , 苏珊·M·亨德里克斯
CPC classification number: H01M4/9083 , B01J23/42 , B01J31/06 , B01J37/0238 , H01M4/8605 , H01M4/8814 , H01M4/8825 , H01M4/92 , H01M8/1004 , Y02P70/56
Abstract: 本文描述了形成包括多层纳米结构化支承元件的薄膜的工艺。纳米结构化支承元件的第一层通过将一种基底材料沉积到基底并进行退火而形成。纳米结构第一层的进一步生长随后被抑制。纳米结构化支承元件的附加的层可通过附加的沉积和退火步骤在纳米结构的第一层上生长。所述多层薄膜提供增大的表面积，并在催化活性与可用来支承催化剂颗粒的表面面积相关联的装置中尤其有用。
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公开(公告)号：CN101263621A
公开(公告)日：2008-09-10
申请号：CN200680033622.8
申请日：2006-09-07
Applicant: 3M创新有限公司
Inventor： 马克·K·德贝 , 雷蒙德·J·齐格勒 , 苏珊·M·亨德里克斯
CPC classification number: H01M4/8814 , H01M4/881 , H01M4/8882 , H01M4/8896 , H01M4/925 , H01M8/1004
Abstract: 本文描述了薄膜层的纳米结构化支承元件的长度伸展工艺。所述工艺涉及第一退火步骤期间纳米结构化支承元件的初始形成。在所述纳米结构化支承元件上沉积材料涂层。在第二退火步骤期间，所述初始形成的纳米结构化支承元件纵向伸展。较长的纳米结构化支承元件提供了更大的支承催化剂材料的表面积，从而允许在所述层上填塞更多的催化剂。具有延伸的纳米结构化支承元件的层尤其可用于电化学装置(诸如燃料电池)，其中催化剂活性与支承所述催化剂的可用表面积相关。
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