关于主要的市场参与者会结合早期订户的反馈，最终选择≥35家公司。对于每家公司，都会对其主要专利⽂献进⾏评论，并重点介绍其未来聚合物膜燃料电池的可能组成。将概述每家公司的独特能⼒和潜在障碍。

图3：贺利⽒的预计制造⼯艺（可能⽤于PEMFC催化剂 catalyst H2-FC-30Pt-C60T）

公司简介：
贺利⽒ (https://www.heraeus.com, 催化剂产品⻚⾯–燃料电池、电解槽）总部位于德国哈瑙，为能源、电⼦、环境、健康、交通和⼯业领域提供贵⾦属和特种⾦属产品。它为 PEM电极提供催化剂粉末。
创新简介：
贺利⽒在2019年⾄2023年7⽉27⽇期间发布了5项新的同族专利。
这些专利系列与贺利⽒PEM燃料电池和电解槽催化剂产品组合基本⼀致，可满⾜催化活性、稳定性和电池反转耐受性⽅⾯的各种要求。
提⾼催化剂活性的关键发明：
•使⽤具有受控BET表⾯积和孔径分布的碳或⼆氧化钛载体材料。
•对内部⽣产或外部采购的碳载体材料（Vulkan炭⿊）进⾏氧等离⼦体处理。碳载体在⽔中的有利分散对于在其表⾯上实现均匀的催化剂分布可能是关键的。
•在催化剂前体沉积和还原过程中仔细调整 pH 值和其他⼯艺条件。
•在将催化剂沉积在载体材料上和将负载型催化剂沉积在聚合物膜上之后，仔细优化热处理。
图3说明了贺利⽒IP涵盖⼤量垂直整合，包括碳催化剂载体的制备、⾦属前体和催化剂涂层膜(CCM) 的制备。

贺利⽒声称在减少PEM电解 (PEMEL) 电极所需催化剂的铱含量⽅⾯取得了相当⼤的进展。看来相应的专利申请尚未公布。

独特的能⼒：

将研发资源明确集中在催化剂上，同时控制可能影响性能和成本的所有⼯艺步骤。

潜在障碍：

未确定。

未来催化剂产品的可能组成：
•FC：等离⼦处理的多孔碳（内部⽣产，图   4）或等离⼦处理的炭⿊（例如卡博特的   Vulcan XC72-R）上的Pt。
•EL：TiO2上的Ir-Ru或定制的多孔碳（内部⽣产）。

作者评论内容以棕色表示。

•制备催化剂涂层膜的⽅法: 基于四氟⼄烯离聚物和含有磺酸基团的全氟⼄烯基醚（MX820.15，⼽尔，4.05重量％）以及沉积在碳载体上的催化剂（7.19重量%）。CCM在不同温度下进⾏热处理。

热处理可显著提⾼潮湿操作条件下的性能，并使性能稳定，⽆需在⼏个循环后才体现，⽽是很早就开始⻅效。因此可以省略⽤于活化膜的,所谓“预调节”或“磨合”步骤。
•电化学电池的⾼稳定性催化剂: ⽯墨化多孔碳材料是通过⽤蔗糖浸渍多孔SiO2模板进⾏纳⽶浇铸，然后碳化，去除SiO2和⽯墨化碳化材料⽽制成的。⽤等离⼦体（纯氧，0.3毫巴，200W，30分钟）处理该材料。将所得材料悬浮在70°C的⽔中。1⼩时后，逐渐加⼊硝 酸硝酸铂溶液（10重量%Pt）（2:3Pt/碳载体重量）并进⼀步混合1⼩时。然后通过加⼊碳酸钠将pH值调节⾄5.6，然后加⼊甲酸作为还原剂。30分钟后，滤出Pt-碳催化剂，⽤⽔洗涤并⼲燥（110°C，氮⽓）。这种材料的电化学活性表⾯积(EASA) 为49.7m2/gPt。

这项⼯作说明了碳载体材料的等离⼦体处理如何导致EASA的显着增加，从⽽实现电流密度和 寿命之间的良好平衡。该EASA值和产品特性与贺利⽒PEMFC催化剂H2-FC-30Pt-C60T⼀致。
•制备负载型铂颗粒的⽅法: 与先前专利的程序类似，将Pt沉积在导电炭⿊（卡博特的VulcanXC72-R，BET⽐表⾯积：250 m2/g）上，在70°C的⽔中使⽤H2PtCl6，然后添加钠碳酸盐, 调节pH值⾄5.1并⽤甲酸还原。这种材料的EASA为65m2/gPt。

这项⼯作说明了如何通过使⽤导电炭⿊载体材料进⼀步提⾼EASA。与先前专利中的碳载体（约240平⽅⽶/克与约60平⽅⽶/克）相⽐，BET⽐表⾯积增加能否耐受，取决于稳定性和电池逆转耐受性要求。这EASA和产品特性与贺利⽒PEMFC催化剂H2-FC-40Pt-C240是⼀致的。

图5：新发明的灵感示例-碳纳⽶管涂层⽯墨作为潜在的催化剂载体材料

将根据订阅者的反馈制作深潜章节，例如图5所示。

•PEMFC/PEMEL催化剂涂层膜 (CCM) 的成本降低⽅法
•新型⽓体扩散电极 (GDE) 的开发
•通往更⾼电流密度的途径
•开发⽤于阴离⼦交换膜(AEM) 的改进聚合物
•迎接千兆瓦级挑战

深潜章节通过将专利⽂献中关于如何解决特定技术问题的多种⻅解联系起来，为新发明提供灵感。下⾯是'固态锂离⼦电池创新与专利报告'的⼀个例⼦（图5，领先的锂离⼦电池开发商CATL的专利申请可以在该图中确定，发布期：2020-12-22）。