Conjunto eletrodo-membrana-eletrodo para células a combustível baseadas no uso de membrana polimérica condutora de prótons

CONJUNTO ELETRODO-MEMBRANA-ELETRODO PARA CÉLULAS A COMBUSTÍVEL BASEADAS NO USO DE MEMBRANA POLIMÉRICA CONDUTORA DE PRÓTONS. A presente invenção se refere a conjuntos eletrodo-membrana-eletrodo (MEAs), para uso em sistemas de célula a combustível baseados no uso de membrana polimérica condutora de prótons. Nos quais, por meio do suprimento de combustíveis e oxidantes apropriados, ocorre a geração de energia elétrica. O eletrodo desenvolvido a partir de métodos otimizados de preparo e aplicaçflo de um composto precursor da camada catalisadora, e de métodos e prensagem a quente, permitem o preparo de conjuntos eletrodo-membrana-eletrodo com desempenho superior aos anteriormente preparados e custos reduzidos. A espessura final dos novos MEAs desenvolvidos situa-se entre 0,4 e 0,9 mm, estando preferencialmente próxima a 0,67 mm. A porosidade da camada catalisadora está situada entre 5 e 40%, a espessura desta camada varia entre 2 e 70 um, e possui relação entre ionômero de polímero condutor de prótons e eletrocatalisador entre 20 e 50 % e 50 e 80 %, respectivamente. A carga de metais nobres, como a platina, presente nos eletrocatalisadores situa-se entre 15 e 35 % da massa total desses materiais. O que resulta em valores entre 0,05 e 0,8 miligramas por centímetro quadrado em cada eletrodo dos MEAs desenvolvidos. A hidrofobicidade dos MEAs é resultante da camada difusora de gases utilizada, o que elimina a necessidade de processos relacionados à obtenção dessa propriedade. São utilizadas camadas difusoras de gases com até 40 % em massa de polimeros hidrofóbicos, como o politetrafluoretileno.