Membrane for hydrogen-powered fuel cell consists of a polymer and proton conducting substance of microscopic spherical particles

A hydrogen-powered fuel cell has a membrane consisting of a polymer and proton conducting substance. The proton conductor is formed of microscopic spherical or almost spherical particles whose size is in the nano range. These particles are at least partly embedded in and in contact with a polymer. T...

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1. Verfasser: SCHUSTER, ROBERT H
Format: Patent
Sprache:eng ; ger
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Beschreibung
Zusammenfassung:A hydrogen-powered fuel cell has a membrane consisting of a polymer and proton conducting substance. The proton conductor is formed of microscopic spherical or almost spherical particles whose size is in the nano range. These particles are at least partly embedded in and in contact with a polymer. The chain polymers form the polymer bridge and at least partly plug the gaps between the spherical particles. Die Erfindung betrifft eine Membran, insbesondere für eine Verwendung in einer Wasserstoff in elektrische Energie umsetzenden Brennstoffzelle, die aus einem Polymer und einer Protonen leitenden Substanz besteht. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln Membranen zu schaffen, die in ihren Eigenschaften den mechanischen, elektrischen und thermischen Erfordernissen des Betriebes von Brennstoffzellen besser anpaßbar sind und aufgrund ihrer verbesserten Anpassungsmöglichkeit an Betriebserfordernisse ein erheblich erweitertes Einsatzgebiet und eine verbesserte Effektivität aufweisen. Die Erfindung besteht darin, daß die Protonen leitende Substanz aus genähert kugelförmigen oder sphärischen (nichtlinearen) Partikeln einer Größenordnung im Nanobereich besteht, und daß diese Partikel einander zumindest teilweise berührend in ein Polymer eingebettet sind, wobei die Kettenmoleküle dieses Polymers sich durch die zwischen den Partikeln verbleibenden Zwischenräume erstrecken und diese zumindest teilweise füllen. Bei der Herstellung geht man so vor, daß man die Protonen leitende Substanz gesondert von dem Polymer herstellt, daß man die Protonen leitende Substanz als kugelförmige oder sphärische (nichtlinearen) Partikel im Nanobereich herstellt, und daß man diese Partikel mit dem Polymer mischt und in das Polymer so einbaut oder einmischt, daß benachbart nebeneinander zu liegen kommende Partikel Brücken der Leitung von Protonen bilden.