Electrochemical catalysts

Details Electrochemical catalysts Electrochemical catalysts

H - Electricity

01

M

H01M 4/86 (2006.01) H01M 4/90 (2006.01) H01M 4/92 (2006.01) H01M 8/10 (2006.01)

Patent

CA 2656661

A composition useful in electrodes provides higher power capability through the use of nanoparticle catalysts present in the composition. Nanoparticles of transition metals are preferred such as manganese, nickel, cobalt, iron, palladium, ruthenium, gold, silver, and lead, as well as alloys thereof, and respective oxides. These nanoparticle catalysts can substantially replace or eliminate platinum as a catalyst for certain electrochemical reactions. Electrodes, used as anodes, cathodes, or both, using such catalysts have applications relating to metal-air batteries, hydrogen fuel cells (PEMFCs), direct methanol fuel cells (DMFCs), direct oxidation fuel cells (DOFCs), and other air or oxygen breathing electrochemical systems as well as some liquid diffusion electrodes. Figure 1 is a transmission electron microscopy photograph of a nickel nanoparticle catalyst, illustrating size and uniformity of the particles.

Cette invention concerne une composition utilisée dans des électrodes, laquelle composition permet d'obtenir une capacité de puissance plus élevée grâce à l'utilisation de catalyseurs à nanoparticules dans la composition. Dans le mode de réalisation décrit dans cette invention, on privilégie les nanoparticules de métaux de transition, tels que le manganèse, le nickel, le cobalt, le fer, le palladium, le ruthénium, l'or, l'argent et le plomb, ainsi que des alliages de ceux-ci, et les oxydes respectifs. Ces catalyseurs à nanoparticules peuvent essentiellement remplacer ou éliminer le platine en tant que catalyseur pour certaines réactions électrochimiques. Les électrodes utilisées en tant qu'anodes, cathodes, ou les deux, qui utilisent de tels catalyseurs sont employées dans des applications associées aux piles métal-air, aux piles à hydrogène (PEMFC), aux piles à méthanol direct (DMFC), aux piles à combustibles à oxydation directe (DOFC), et à d'autres systèmes électrochimiques de respiration à oxygène, ainsi qu'à certaines électrodes de diffusion de liquides. La figure 1 représente une photographie de microscopique électronique à transmission d'un catalyseur à nanoparticules, illustrant la taille et l'uniformité des particules.

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