[发明专利]燃料电池所产生的液态水的被动回收

权利要求书

1.包含离子导电聚合物的高分子电解质膜(PEM)，其中所述PEM具有 阴极和阳极表面，且其中所述PEM进一步包含从所述阴极表面延伸到所述 阳极表面的通道。

2.权利要求1的PEM，其中所述通道处于跨过所述PEM的预定位置。

3.权利要求1的PEM，其中所述通道基本上垂直于所述阴极和阳极表 面。

4.权利要求1的PEM，其中所述PEM具有10-200微米的厚度。

5.权利要求1的PEM，其中所述通道具有10微米或更少的横截面。

6.权利要求1的PEM，其中所述通道具有5微米或更少的横截面。

7.权利要求1的PEM，其中所述通道彼此间隔约0.1-20毫米。

8.权利要求1的PEM，其中所述通道通过激光形成。

9.权利要求1的PEM，其中所述通道是截头锥形的。

10.包含权利要求1所述PEM的催化剂涂布膜(CCM)。

11.包含权利要求1所述PEM的膜电极组件。

12.包含权利要求11所述MEA的燃料电池。

13.阴极，它包含：

(a)气体扩散阻隔(GDB)层，和

(b)液态水阻隔(LWB)层

其中所述GDB层包含疏水性孔，任选是导电性的，且允许氧气的扩散并阻 止水蒸气流动跨过所述层；其中所述LWB层包含疏水性孔，是导电性的， 且允许氧气扩散并，阻止液态水流动跨过所述层。

14.包含具有气体扩散阻隔(GDB)层性能和液态水阻隔(LWB)层性能的 层的阴极，其中所述层包含疏水性孔，任选是导电性的，允许氧气扩散跨过 所述层，并阻止液态水和水蒸汽的流动。

15.权利要求14的阴极，其进一步包含气体扩散层(GDL)。

16.权利要求13或14的阴极，其进一步包含

(c)包含疏水性孔的液态水分配(LWD)层，其中所述层是导电性的，并允 许液态水流动穿过或跨过所述层。

17.阴极，它包含：

(a)气体扩散层(GDL)和

(b)气体扩散阻隔(GDB)层，

其中所述GDL任选是导电性的，且允许气体流动跨过所述层，且其中所述 GDB层包含疏水性孔，任选是导电性的，允许氧气扩散并阻止水蒸气流动跨 过所述层。

18.权利要求17的阴极，其进一步包含：

(c)液态水阻隔(LWB)层，

其中所述LWB层包含疏水性孔，是导电性的，允许氧气扩散并阻止液态水 流动跨过所述层。

19.权利要求18的阴极，其进一步包含：

(d)液态水分配(LWD)层，其是导电性的，允许液态水流动穿过或跨过 所述层。

20.阴极，它包含：

(a)液态水阻隔(LWB)层，和

(b)液态水分配(LWD)层

其中所述LWB层包含疏水性孔，是导电性的，允许氧气扩散跨过所述层并 阻止液态水的流动；其中所述LWD层是导电性的，允许液态水流动穿过或 跨过所述层。

21.阴极，其包含权利要求13-20中任一项所述的阴极和催化剂层。

22.膜电极组件(MEA)，它包含：

(a)催化剂涂布膜(CCM)，其包含高分子电解质膜(PEM)和催化剂层； 和

(b)权利要求13至20中任一项所述的阴极。

23.膜电极组件(MEA)，它包含PEM和权利要求21的阴极。

24.权利要求22或23的MEA，其中所述PEM包含权利要求1所述的 PEM。