[发明专利]用于增强基于PFSA的片材型水蒸气传送装置的耐久性的缓解策略

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

具有阴极侧和阳极侧的燃料电池堆；

膜加湿器组件，其包括：

第一流场板，其将输入含氧气体供给至所述燃料电池堆的所述阴极侧上的输入；

第二流场板，所述第二流场板适于接收来自所述燃料电池堆的所述阴极侧的排气的湿气；以及

聚合物膜，其设置在所述第一流场板和所述第二流场板之间，所述聚合物膜允许水从所述湿气传送到所述输入含氧气体；以及

从含氧气体源接收含氧气体的氨捕集器，所述氨捕集器从所述输入含氧气体中除去氨，然后将所述含氧气体供给至所述燃料电池堆。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中所述氨捕集器包含氨反应性材料，所述氨反应性材料包含可经由酸碱反应与氨反应的酸基团。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中所述氨反应性材料包括浸渍在基材上的磷酸或用酸基团官能化的聚合物。

4.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中所述氨反应性材料包括用羧酸基团、膦酸基团、磺酸基团或其组合进行官能化的聚合物。

5.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中所述氨反应性材料包括用选自由聚(丙烯酸)、聚(丁二烯/马来酸)、聚(丙烯酸正丁酯/丙烯酸聚丙烯酸乙酯/丙烯酸)、聚(乙烯/丙烯酸)、聚(乙烯/马来酸酐)、聚(马来酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)铵盐、聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸)、聚甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸/马来酸聚氯乙烯/马来酸)、具有酸基的道威克斯离子交换树脂、具有酸基的安伯来特离子交换树脂、具有酸基的全氟环丁烷聚合物及其组合组成的群组官能化的聚合物。

6.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中所述氨反应性材料包括由选自聚(乙烯基膦酸)、全氟膦酸聚合物、具有膦酸基团的全氟环丁烷聚合物、具有膦酸基团的交联聚苯乙烯及其组合组成的群组的官能化膦酸基团。

7.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中所述氨反应性材料包括选自由聚(苯乙烯磺酸)、全氟磺酸聚合物、具有磺酸基团的道威克斯和安伯来特离子交换树脂、具有磺酸和全氟磺酸基团的全氟环丁烷聚合物及其组合组成的群组的官能化磺酸基团。

8.根据权利要求2所述的燃料电池系统，其中所述氨反应性材料包括聚合物纳米纤维。

9.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其中所述氨反应性材料包括具有式I的聚合物：

其中：

a为约5或6；

b为1；

c平均约为30至150；

以及

X为OH或F。

10.根据权利要求8所述的燃料电池系统，其中所述氨反应性材料包括具有式II或III的聚合物：

其中：

d为约5；

e为1；

f平均约为30至150；

X为OH或F；

g为约5；

h为1；

f平均约为30至150；以及

X为OH或F。