GENERATION OF ELECTRICITY WITH FUEL CELL USING ALCOHOL FUEL

In this method, a lower alcohol is oxidized directly (i.e. without reformation) to CO2 + H2O at the anode of a fuel cell, and a reducible gas (e.g. air or O2) is reduced at the cathode. High, reasonably constant current densities at low over-voltages can be obtained. The electrolyte is preferably an acidic solid polymer electrolyte, and the anode comprises, as the electrocatalyst, a combination of a Group VIII noble metal with gold having significant Au (111) character. The (111) face of gold crystals (preferably crystals in the size range of about 4 to 15 nm) have been found to be specific for oxidation of intermediate alcohol oxidation products (CO, CHO, COH, HCHO, CH3CHO, etc.) to CO2 or CO2 + H2O. Thus, the combination of a Group VIII metal such as Pt with Au (111) avoids "poisoning" of the Pt by these intermediate products. Some protection against such "poisoning" is also provided with Au (110), but Au (100) and polycrystalline gold are not considered useful in the electro-oxidation of lower alcohols (particularly methanol and ethanol). If the alcohol "fuel" is methanol, the combination of Group VIII noble metal and Au (111) should be microscopically homogeneous (e.g. Pt/Au cubo-octahedral crystals with a high level of (111) faceting), but if the "fuel" is ethanol, the Group VIII noble metal and the Au (111) can be combined in various ways, including macroscopic homogeneous mixtures and heterogeneous blends. Dans ce procédé, un alcool inférieur est directement oxydé (c'est-à-dire sans reformage) en CO2+H2O à l'anode d'une pile à combustible, et un gaz réductible (par exemple de l'air ou O2) est réduit à la cathode. On peut obtenir des densités de courant raisonnablement continu élevées à des surtensions basses. L'électrolyte est de préférence un électrolyte de polymère solide acide, et l'anode comprend, comme électrocatalyseur, une combinaison d'un métal noble du groupe VIII avec de l'or ayant un caractactère Au (11) significatif. On a découvert que la face (111) de cristaux d'or (de préférence des cristaux dont la moyenne de taille se situe entre environ 4 et 15 nm) est spécifique pour permettre l'oxydation de produits d'oxydation d'alcool intermédiaire (CO, CHO, COH, HCH, CH3CHO etc) en CO2 ou CO2+H2O. Ainsi, la combinaison d'un métal du groupe VIII tel que Pt avec Au (111) évite l'"empoisonnement" du Pt par ces produits intermédiaires. Une protection contre ledit "empoisonnement" est également fournie par l'Au (110), mais l'Au (100) et l'or polycri