用于燃料电池的基于纳米线的膜电极组件
专利汇可以提供用于燃料电池的基于纳米线的膜电极组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了在 燃料 电池 中使用的 纳米线 ，包括沉积在纳米线表面上的金属催化剂。公开了 燃料电池 的 膜 电极 组件 ，它通常包括 质子交换膜 、 阳极 电极和 阴极 电极，其中阳极电极和阴极电极的至少一个或多个包括催化剂载体纳米线的互联网络。也公开了用于基于纳米线互联网络制备膜电极组件和燃料电池的方法。，下面是用于燃料电池的基于纳米线的膜电极组件专利的具体信息内容。
1.一种在燃料电池中使用的无机纳米线网络，包括沉积在所述纳米线表面上的金属催化剂，所述纳米线具有纵横比大于10的细长结构，所述纳米线具有直径小于500nm的横截面尺寸，所述纳米线包括无机半导体材料，并且
在所述纳米线网络中的各条纳米线物理和/或电连接于该纳米线网络中至少一条或
多条其它纳米线以形成开放、分支、多孔和交织的结构。
2.如权利要求1所述的无机纳米线网络，其特征在于，所述无机半导体材料是导电金属碳化物、导电金属氮化物、导电金属氧化物、半导电金属碳化物、半导电金属氮化物或半导电金属氧化物。
3.如权利要求1所述的无机纳米线网络，其特征在于，所述金属催化剂是一种或多种选自Pt、Au、Pd、Ru、Re、Rh、Os、Ir、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、V、Cr、Mo、W及其合金或混合物的催化剂。
4.如权利要求1所述的无机纳米线网络，其特征在于，所述纳米线是分支结构物。
5.如权利要求1所述的无机纳米线网络，其特征在于，所述金属催化剂包括直径在1与
10nm之间的纳米催化剂颗粒。
6.如权利要求1所述的无机纳米线网络，其特征在于，所述金属催化剂采用选自下列的方法沉积在所述纳米线上：化学气相沉积、电化学沉积、无电镀的化学镀、物理气相沉积、溶液注入和沉淀、胶体颗粒吸收和沉积、通过化学连接剂结合、原子层沉积及其组合。
7.如权利要求1所述的无机纳米线网络，其特征在于，所述纳米线在弱酸中抗降解。
8.一种使用如权利要求1所述的无机纳米线网络的燃料电池，其特征在于，所述纳米线沉积在质子交换膜的表面上。
9.一种使用如权利要求1所述的无机纳米线网络的燃料电池，其特征在于，所述纳米线沉积在所述燃料电池的一个或多个双极板的表面上。
10.一种使用如权利要求1所述的无机纳米线网络的燃料电池，其特征在于，所述纳米线直接生长在所述燃料电池的一个或多个双极板上。
11.一种使用如权利要求1所述的无机纳米线的燃料电池，其特征在于，所述纳米线直接生长在所述燃料电池的质子交换膜上。
12.如权利要求7-10任一项所述的燃料电池，其特征在于，所述纳米线与聚合物电解质网络互连。
13.如权利要求11所述的燃料电池，其特征在于，所述纳米线与一个或多个双极板电接触，且所述聚合物电解质与所述质子交换膜接触。
14.如权利要求7-10任一项所述的燃料电池，其特征在于，用至少一种第一官能团衍生化所述纳米线，所述第一官能团与所述金属催化剂相结合；所述第一官能团选自硝酸基、羧酸基、羟基、胺基和磺酸基。
15.如权利要求13所述的燃料电池，其特征在于，用至少一种第二官能团衍生化所述纳米线，该第二官能团与所述聚合物电解质相互作用以促进所述纳米线表面上电解质的均匀浸润；所述第二官能团选自磺化烃分子、碳氟化合物分子、两类分子的短链聚合物或支化的分子烃链。
16.一种用于燃料电池的膜电极组件的纳米结构催化剂载体，包括各自沉积有金属催化剂的无机纳米线的网络，所述纳米线具有纵横比大于10的细长结构，所述纳米线具有直径小于500nm的横截面尺寸，所述纳米线包括无机半导体材料，并且
在所述纳米线网络中的各条纳米线物理和/或电连接于该纳米线网络中至少一条或
多条其它纳米线以形成开放、分支、多孔和交织的结构。
17.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述无机半导体材料是导电金属碳化物、导电金属氮化物、导电金属氧化物、半导电金属碳化物、半导电金属氮化物或半导电金属氧化物。
18.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述催化剂金属包括铂。
19.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述催化剂金属包括铂和钌。
20.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述催化剂金属是一种或多种选自Pt、Au、Pd、Ru、Re、Rh、Os、Ir、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、V、Cr、Mo、W及其合金或混合物的催化剂。
21.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述催化剂金属包括直径小于10nm的纳米颗粒。
22.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述催化剂金属包括直径在1nm与5nm之间的纳米颗粒。
23.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线网络中的每条纳米线均与所述纳米线网络中至少一条或多条其它纳米线接触。
24.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线网络中的每条纳米线均与所述纳米线网络中的至少一条或多条其它纳米线物理相连。
25.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线网络中两条或多条纳米线彼此电接触。
26.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线网络中两条或多条纳米线至少有一条或多条彼此电接触或与双极板电接触。
27.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线由导电或半导电碳化物、氮化物和氧化物制成。
28.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线选自RuO2、SiC、GaN、TiO2、SnO2、WCx、MoCx、ZrC、WNx和MoNx纳米线。
29.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线网络中的所述纳米线各自用至少一种第一化学结合部分官能化。
30.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线网络中的所述纳米线在这些纳米线与其它所述纳米线接触或接近的点处交联在一起。
31.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，还包括与所述纳米线接触的质子传导聚合物。
32.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述膜电极组件是直接甲醇燃料电池中的一部件。
33.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线网络在所述网络的纳米线之间限定了多个孔，所述多个孔具有小于1微米的有效孔径。
34.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线网络在所述网络的纳米线之间限定了多个孔，所述多个孔具有小于0.05微米的有效孔径。
35.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所述纳米线网络在所述网络的纳米线之间限定了多个孔，所述多个孔具有在0.002至0.05微米之间的有效孔径。
36.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所沉积的催化剂金属的量，按催化剂金属和纳米线材料的总量计，为10％至85重量％。
37.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，所沉积的催化剂金属的量，按催化剂金属和纳米线材料的总量计，为20％至40重量％。
38.如权利要求16所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，多条所述纳米线包括选自元素周期表IIIA-VIA族元素形成的半导体材料及其合金或混合物。
39.如权利要求38所述的纳米结构催化剂载体，其特征在于，多条所述纳米线包括选自元素周期表IVA族元素形成的半导体材料及其合金或混合物。
40.一种膜电极组件，包括质子交换膜、阳极和阴极，所述阳极和阴极的至少一个或多个包括表面沉积有金属催化剂的无机纳米线互连网络，所述纳米线具有纵横比大于10的细长结构，所述纳米线具有直径小于500nm的横截面尺寸，所述纳米线包括无机半导体材料，并且
在所述纳米线网络中的各条纳米线物理和/或电连接于该纳米线网络中至少一条或
多条其它纳米线以形成开放、分支、多孔和交织的结构。
41.如权利要求40所述的膜电极组件，其特征在于，所述无机半导体材料是导电金属碳化物、导电金属氮化物、导电金属氧化物、半导电金属碳化物、半导电金属氮化物或半导电金属氧化物。
42.如权利要求40所述的膜电极组件，其特征在于，多条所述纳米线通过生长在阳极和阴极双极板的一部分表面上而附着于该表面部分。
43.如权利要求42所述的膜电极组件，其特征在于，多条所述纳米线电耦联于一个或多个所述阳极和阴极双极板及所述质子交换膜上。
44.如权利要求40所述的膜电极组件，其特征在于，每条所述纳米线均具有沉积其上的金属催化剂。
45.如权利要求44所述的膜电极组件，其特征在于，所述金属催化剂包括铂。
46.如权利要求44所述的膜电极组件，其特征在于，所述金属催化剂包括铂和钌。
47.如权利要求44所述的膜电极组件，其特征在于，所述金属催化剂选自Pt、Au、Pd、Ru、Re、Rh、Os、Ir、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、V、Cr、Mo、W及其合金或混合物中的一种或多种。
48.如权利要求44所述的膜电极组件，其特征在于，所述金属催化剂包括直径在1nm与
10nm之间的纳米颗粒。
49.如权利要求40所述的膜电极组件，其特征在于，所述纳米线网络中的各条纳米线与所述纳米线网络中的至少一条其它纳米线接触。
50.如权利要求40所述的膜电极组件，其特征在于，所述纳米线网络中的各条纳米线电连接于所述纳米线网络中一条或多条其它纳米线。
51.如权利要求40所述的膜电极组件，其特征在于，所述纳米线网络中的至少一条或多条纳米线具有分支结构。
52.如权利要求48所述的膜电极组件，其特征在于，所述纳米线网络中的纳米线各自用结合所述催化剂纳米颗粒的第一化学结合部分官能化。
53.如权利要求40所述的膜电极组件，其特征在于，所述纳米线网络中的纳米线各自用将质子传导聚合物涂层结合于所述纳米线的化学结合部分官能化。
54.如权利要求53所述的膜电极组件，其特征在于，所述质子传导聚合物涂层包括
及其衍生物。
55.如权利要求53所述的膜电极组件，其特征在于，所述质子传导聚合物涂层包括磺化聚合物。
56.如权利要求40所述的膜电极组件，其特征在于，所述膜电极组件是直接甲醇燃料电池中的一部件。
57.如权利要求40所述的膜电极组件，其特征在于，所述膜电极组件是氢燃料电池中的一部件。
58.一种包括如权利要求40所述的膜电极组件的燃料电池。
59.一种包括如权利要求40所述的膜电极组件的直接甲醇燃料电池。
60.一种包括如权利要求40所述的膜电极组件的氢燃料电池。
61.一种制备燃料电池膜电极组件的方法，包括：
(a)将选自铬、钼、钨、锰、锝、铼、铁、钌、锇、钴、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、锌、锡、铝及其组合中的一种或多种的催化剂金属与多个无机纳米线缔合以形成具有缔合催化剂金属的多条无机纳米线，所述纳米线具有纵横比大于10的细长结构，所述纳米线具有直径小于
500nm的横截面尺寸，所述多条无机纳米线形成互连的纳米线网络，该网络中的两条或多条纳米线互相物理和/或电耦联以形成开放、分支、多孔和交织的结构，所述纳米线包括无机半导体材料；以及
(b)形成包括具有缔合催化剂金属的所述多条无机纳米线的膜电极组件。
62.如权利要求61所述的方法，其特征在于，所述无机半导体材料是导电金属碳化物、导电金属氮化物、导电金属氧化物、半导电金属碳化物、半导电金属氮化物或半导电金属氧化物。
63.如权利要求61所述的方法，还包括在形成所述膜电极之前对具有缔合催化剂金属的所述纳米线进行退火。
64.如权利要求61所述的方法，其特征在于，用至少一种第一官能团衍生化所述多个无机纳米线，所述第一官能团与所述催化剂金属结合；所述第一官能团选自硝酸基、羧酸基、羟基、胺基和磺酸基。
65.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述第一官能团经由连接基团耦联于所述纳米线。
66.如权利要求65所述的方法，其特征在于，具有缔合催化剂金属的所述纳米线用热、真空、化学试剂及其组合进行处理，以去除所述连接基团来改进所述金属催化剂和纳米线之间的电接触。
67.如权利要求66所述的方法，其特征在于，具有缔合催化剂金属的所述纳米线被退火以去除所述连接基团来改进所述金属催化剂与纳米线之间的电接触。
68.如权利要求61所述的方法，其特征在于，用选自化学气相沉积、电化学沉积、物理气相沉积、溶液浸渍和沉淀、原子层沉积、胶体吸收和沉积及其组合的方法实现缔合。
69.如权利要求61所述的方法，其特征在于，所述催化剂金属包括铂。
70.如权利要求61所述的方法，其特征在于，所述催化剂金属包括铂和钌。
71.如权利要求61所述的方法，其特征在于，所述缔合通过催化剂金属前体的化学沉积实现。
72.如权利要求61所述的方法，还包括在这种纳米线与其它所述纳米线接触或接近的点上将所述多条纳米线交联在一起。
73.如权利要求61所述的方法，其特征在于，所述催化剂金属是所述无机纳米线上的金属纳米颗粒形式。
74.如权利要求61所述的方法，其特征在于，所述催化剂金属在所述纳米线上以所述纳米线表面上岛、条纹或环的一个或多个的形式沉积。
75.如权利要求61所述的方法，其特征在于，用选自喷涂或刷涂、溶液涂布、浇铸、电解质沉积、过滤所述纳米线悬浊液及其组合的方法在质子交换膜上进行所述形成膜电极组件的步骤。
76.如权利要求61所述的方法，其特征在于，通过过滤所述纳米线的悬浊液将所述纳米线形成纳米线的互联网络。
77.如权利要求61所述的方法，还包括将离聚物树脂与具有缔合催化剂金属的所述多条无机纳米线混合。
78.如权利要求77所述的方法，其特征在于，所述离聚物树脂包括全氟磺酸/聚四氟乙烯共聚物。
79.如权利要求77所述的方法，其特征在于，所述用至少第一化学结合部分衍生化所述多条无机纳米线，该第一化学结合部分与所述离聚物树脂结合。
80.如权利要求61所述的方法，其特征在于，在所述形成膜电极组件之后，将所述纳米线与质子交换膜或双极板中的至少一个或多个接触。
81.一种制作燃料电池的膜电极组件的方法，包括：在生长基底上形成纳米线，所述纳米线具有纵横比大于10的细长结构，所述纳米线具有直径小于500nm的横截面尺寸；将所述纳米线从所述生长基底转移到悬浊液中；在所述纳米线上沉积一种或多种催化剂金属以形成纳米线承载催化剂；过滤所述纳米线悬浊液以构建互连纳米线的多孔片；用离聚物渗入所述互连纳米线的片材；将所述互连纳米线的片材与聚合物膜组合以形成所述膜电极组件，所述纳米线包括无机半导体材料，并且在所述纳米线网络中的各条纳米线物理和/或电连接于该纳米线网络中至少一条或多条其它纳米线以形成开放、分支、多孔和交织的结构。
82.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述无机半导体材料是导电金属碳化物、导电金属氮化物、导电金属氧化物、半导电金属碳化物、半导电金属氮化物或半导电金属氧化物。
83.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述沉积一种或多种催化剂金属颗粒包括沉积选自Pt、Au、Pd、Ru、Re、Rh、Os、Ir、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、V、Cr、Mo、W及其合金或混合物的金属。
84.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述沉积包括电沉积工艺。
85.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述渗入包括将溶剂化的全氟磺酸盐离聚物沉积到纳米线之间的空隙中。
86.如权利要求81所述的方法，还包括利用已形成的电极形成质子交换膜燃料电池，包括：在所述聚合物膜的两侧分别添加第一和第二双极板；以及密封所述双极板以形成所述质子交换膜燃料电池。
87.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述互连纳米线的多孔片材具有从30％至95％的孔隙率。
88.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述互连纳米线的多孔片材具有从40％至60％的孔隙率。
89.如权利要求81所述的方法，在将所述金属催化剂沉积在所述纳米线上之前，它还包括用第一官能团衍生化所述纳米线；所述第一官能团选自硝酸基、羧酸基、羟基、胺基和磺酸基。
90.如权利要求81所述的方法，还包括用官能团衍生所述纳米线，所述官能团将所述离聚物结合于所述纳米线。
91.如权利要求90所述的方法，其特征在于，所述官能团选自短链烃、碳氟化合物和支化烃链。
92.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述纳米线包括半导电、导电的碳化物、氮化物或氧化物纳米线。
93.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述纳米线选自RuO2、SiC、GaN、TiO2、SnO2、WCx、MoCx、ZrC、WNx和MoNx纳米线。
94.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述过滤包括用聚偏二氟乙烯膜真空过滤纳米线悬浊液。
95.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述沉积在所述过滤之前进行。
96.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述沉积在所述过滤之后进行。
97.如权利要求81所述的方法，其特征在于，用第一官能团衍生化所述纳米线、用第二官能团衍生化所述催化剂，且所述第一和第二官能团相同或不同，其中所述第一和第二官能团之一结合所述离聚物，和/或促进所述官能团所附着的表面上所述离聚物的浸润；所述第一官能团选自硝酸基、羧酸基、羟基、胺基和磺酸基；所述第二官能团选自磺化烃分子、碳氟化合物分子、两类分子的短链聚合物或支化的分子烃链。
98.一种使用如权利要求1所述的无机纳米线网络的燃料电池，所述燃料电池的阳极
和阴极中的一个或多个包括具有沉积其上的所述无机纳米线的导电栅格或栅网。
99.如权利要求98所述的燃料电池，其特征在于，所述导电栅格或栅网由金属、半导体或导电聚合物材料的一种或多种制成。
100.一种使用如权利要求1所述的无机纳米线网络的膜电极组件，所述膜电极组件的阳极包括排列成纳米线互连网络的所述无机纳米线，每条纳米线物理和/或电气地连接于所述网络中至少一条其它纳米线。
101.一种使用如权利要求40所述的膜电极组件的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池包括分别置于所述膜电极组件两侧的第一和第二双极板，并且不包括位于所述膜电极组件与所述第一或第二双极板之间的气体扩散层。
102.一种燃料电池双极板，包括沉积其上的无机纳米线互连网络和沉积在所述无机纳米线表面上的金属催化剂，所述纳米线具有纵横比大于10的细长结构，所述纳米线具有直径小于500nm的横截面尺寸，所述纳米线包括无机半导体材料，并且
在所述纳米线网络中的各条纳米线物理和/或电连接于该纳米线网络中至少一条或
多条其它纳米线以形成开放、分支、多孔和交织的结构。
103.如权利要求102所述的燃料电池双极板，其特征在于，所述无机半导体材料是导电金属碳化物、导电金属氮化物、导电金属氧化物、半导电金属碳化物、半导电金属氮化物或半导电金属氧化物。
104.一种在燃料电池中使用的纳米线网络，包括碳纳米管或硅纳米线芯和围绕所述芯设置的一个或多个壳层，最外壳层包括具有沉积其上的催化剂金属的碳化硅，所述纳米线具有纵横比大于10的细长结构，所述纳米线具有直径小于500nm的横截面尺寸，所述纳米线包括无机半导体材料并且
在所述纳米线网络中的各条纳米线物理和/或电连接于该纳米线网络中至少一条或
多条其它纳米线以形成开放、分支、多孔和交织的结构。
105.如权利要求104所述的纳米线网络，其特征在于，所述无机半导体材料是导电金属碳化物、导电金属氮化物、导电金属氧化物、半导电金属碳化物、半导电金属氮化物或半导电金属氧化物。
106.如权利要求104所述的纳米线网络，其特征在于，所述SiC壳层用质子传导涂层官能化。
107.如权利要求106所述的纳米线网络，其特征在于，所述质子传导涂层包括全氟磺化烃分子。
用于燃料电池的基于纳米线的膜电极组件
技术领域
背景技术
40％。在约50℃-120℃的范围内对这些电池进行测试。较低的工作温度和无需燃料重整器(reformer)使得DMFC成为诸如手机、膝上计算机、相机和其它消费品的极小尺寸到中等大小应用直到汽车功率设备的优秀候选。DMFC的缺点之一是甲醇低温氧化成氢离子和二氧化碳需要更加活性的催化剂，这通常说明需要更大量的昂贵铂(和/或钌)催化剂。
发明内容
米线网络中的纳米线相互贯通的连续网络以提供用于质子(例如H+)输运的充足接触点。
附图说明
具体实施方式
物；或者从由Si、Ge、Sn、S、Se和Te组成的组中选择的n-型掺杂物组成的组中选择。
统和方法)”的共同授让和待批U.S.S.N.11/117，707；Peng等人的“Epitaxialgrowth of highly luminescent CdSe/CdS core/shell nanocrystals with photostability andelectronic accessibility(具有光稳定性和电子可进入性的高发光CdSe/CdS芯
/壳纳米晶体的外延生长)”J.Am.Chem.Soc.119，7019-7029，1997年；Dabbousi等人的“(CdSe)ZnS core-shell quantum dots：Synthesis and characterization of a size seriesof highly luminescent nanocrystallites((CdSe)ZnS芯-壳量子点：一系列尺寸的高发光纳米晶粒的合成和表征)”J.Phys.Chem.B101，9463-9475，1997年；Manna等人的“Epitaxial growth and photochemical annealing of graded CdS/ZnS shells oncolloidal CdSe nanorods(胶体CdSe纳米棒上的分等级CdS/ZnS壳的外延生长和光化学退火)”J.Am.Chem.Soc.124，7136-7145，2002年，这些文献通过引用整体结合于此。类似的方法可用于生长包括纳米线的其它芯-壳纳米结构。
4相接触208。较佳的催化剂层允许反应气体(例如甲醇、MeOH∶H2O、氢气和/或氧气)、溶液或液体的流畅传输，去到/来自外部电路的电子以及去到/来自质子交换膜的质子的流畅传输。
外部电路和/或PEM隔离的大部分Pt(或Pt∶Ru)，从而导致低Pt利用。例如，当前的堆
积颗粒复合物仅利用约20至30％的催化剂颗粒。对一些催化剂位置的不可进入可归因于例如这样的事实：质子传输的增溶全氟代硫化离聚物(例如 )的必要添加易于冲
走或隔离催化剂层中的碳颗粒，从而导致较差的电子传输。因此，利用堆积颗粒复合结构的大多数DMFC是极低效的。
Wilmington的DuPont Chemicals购得)的磺化含氟聚合物的各种聚合物制得。适当的阳离子交换膜在例如美国专利No.5,399,184中描述，该专利通过引用结合于此。或者，质子传导膜可以是具有多孔微结构的展开膜，其中离子交换材料注入该膜从而有效填充该膜的内部容积。通过引用结合于此的美国专利No.5,635,041描述了由展开聚四氟乙烯(PTFE)形成的这种膜。展开的PTFE膜具有由纤丝互连的节点微结构。类似的结构在美国专利
No.4,849,311中描述，该专利通过引用结合于此。
例如，无机半导体或半导体氧化物纳米线可使用上述的基于胶体催化剂的VLS合成方法直接在电极板表面上生长。根据该合成技术，胶体催化剂被沉积在双极板的期望表面上。然后，对包括胶体催化剂的双极板进行合成处理，该处理产生附加于该板表面的纳米线。其它合成方法包括使用沉积在双极板表面上的例如50nm或以下的催化剂薄膜。然后，VLS处理的热量熔化该薄膜以形成可形成纳米线的催化剂小液滴。通常，后一种方法可在纳米线直径均匀性对最终涂敷不那么关键时使用。通常，催化剂包括例如金或铂的金属，并且可电镀或蒸镀到电极板表面上或者以诸如溅射等的多种其它公知金属沉积技术之一沉积。在胶体沉积的情形中，胶体通常可通过首先处理电极板表面使得胶体粘附于该表面而沉积。然后，将具有经处理表面的板浸入到胶体悬浊液中。
Kirk-Othmer的Concise Encyclopedia of Chemical Technology(化学技术简明全书)
(1999)，Crayson等人(编辑)第四版，John Wiley&Sons公司，纽约；和Kirk-Othmer的Encyclopedia of Chemical Technology(化学技术全书)，Grayson等人(编辑)第四
版(1998年和2000年)，Wiley Interscience(印刷版)/John Wiley&Sons公司(电子
格式)中找到。进一步的相关信息可在CRCHandbook of Chemistry and Physics(CRC
化学和物理手册)(2003)，CRCPress的83版中找到。同样可通过等离子体方法等结
合在纳米线表面上的传导和其它涂层的细节可在H.S.Nalwa(编辑)的Handbook of
Organic Conductive Molecules and Polymers(有机传导分子和聚合物手册)，John
Wiley&Sons1997中找 到。也 可参 照题 为“ORGANICSPECIESTHATFACILITATE CHARGE TRANSFER TO/FROMNANOCRYSTALS(便于去向/来自纳米晶体的电荷转移的有机物质)”美国专利6,949,206。涉及有机化学、有关例如将附加部分耦联于官能化表面的细节可在例如Greene(1981)的Protective GroupsinOrganic Synthesis(有机合成中的保护基)，
JohnWiley&Sons公司，纽约；以及Schmidt(1996)的Organic Chemistry(有机化学)，
Mosby，StLouis，MO和 March的 Advanced Organic Chemistry Reactions，Mechanisms and Structure(先进有机化学反应、机制和结构)，Smith和March的第5版(2000)，WileyInterscienceNewYorkISBN0-471-58589-0，以及2005年8月18日公开的美国专利公开No.20050181195中找到。本领域技术人员应该熟悉适于本文的表面官能化的许多其它相关参考和技术。
2
该温度范围内变软，例如对于Nafion的125摄氏度。压力大小约为200kgf/cm。为了有效地向阳极/阴极电极308、310分配燃料/氧气，通常在常规燃料电池中在一侧的燃料电池阳极电极和双极板与另一侧的燃料电池阴极电极和双极板之间需要气体扩散层。通常，碳纤维织物用作气体扩散层。使用本发明的互连纳米线复合膜电极催化剂载体组件，该气体扩散层可因基于纳米线的电极的优越结构得而以消除。
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