CONDUCTIVE MATRICES FOR FUEL CELL ELECTRODES

The durability of a fuel cell having a polymer electrolyte membrane with an anode on one surface and an oxygen-reducing cathode on the other surface is improved by replacing conductive carbon matrix materials in an electrode with a matrix of electrically conductive metal compound particles. The electrode includes a catalyst supported on a nanosize metal oxides and electrically conductive nanosize matrix particles of a metal compound. One or more metal compounds such as a boride, carbide, nitride, suicide, carbonitride, oxyboride, oxycarbide, or oxynitride of a metal such as cobalt, chromium, nickel, molybdenum, neodymium niobium, tantalum, titanium, tungsten, vanadium, and zirconium is suitable. For example, the combination of platinum particles deposited on titanium dioxide support particles mixed in a conductive matrix of titanium carbide particles provides an electrode with good oxygen reduction capability and corrosion resistance in an acid environment. L'invention concerne la durabilité d'une pile à combustible ayant une membrane d'électrolyte polymère avec une anode sur une surface et une cathode réductrice d'oxygène sur l'autre surface, qui est améliorée lorsque l'on remplace les matériaux de matrice de carbone conductrice contenus dans une électrode par une matrice de particules de composé métallique électro-conducteur. L'électrode comporte un catalyseur s'appuyant sur des oxydes métalliques de dimension nanométrique et des particules de matrice de dimension nanométrique électro-conductrice d'un composé métallique. Un ou plusieurs composés métalliques, tels que borure, carbure, nitrure, siliciure, carbonitrure, oxyborure, oxycarbure, ou oxynitrure d'un métal tel que le cobalt, le chrome, le nickel, le molybdène, le nobium néodyme, le tantale, le titane, le tungstène, le vanadium et le zirconium est approprié. Par exemple, la combinaison de particules de platine déposées sur des particules porteuses de dioxyde de titane mélangées dans une matrice conductrice de particules de carbure de titane produit une électrode dotée d'une capacité réductrice d'oxygène et d'une résistance à la corrosion excellentes dans un milieu acide.