JPH0119625B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0119625B2 JPH0119625B2 JP56155053A JP15505381A JPH0119625B2 JP H0119625 B2 JPH0119625 B2 JP H0119625B2 JP 56155053 A JP56155053 A JP 56155053A JP 15505381 A JP15505381 A JP 15505381A JP H0119625 B2 JPH0119625 B2 JP H0119625B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon body
- air electrode
- air
- transition metal
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9008—Organic or organo-metallic compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、空気電池や燃料電池などに使用する
空気極の製造方法に関し、更に詳しくは優れた分
極特性を有する空気極の製造方法に関するもので
ある。
空気極の製造方法に関し、更に詳しくは優れた分
極特性を有する空気極の製造方法に関するもので
ある。
従来、空気電池や燃料電池などに使用する空気
極は、カーボンブラツクや活性炭などの炭素体に
遷移金属の硝酸塩水溶液を含浸させ、次に加熱処
理し、更に必要に応じて還元して、炭素体の表面
に触媒としての金属もしくは金属酸化物を付着せ
しめることにより製造していたが、以下のような
欠点を有していた。
極は、カーボンブラツクや活性炭などの炭素体に
遷移金属の硝酸塩水溶液を含浸させ、次に加熱処
理し、更に必要に応じて還元して、炭素体の表面
に触媒としての金属もしくは金属酸化物を付着せ
しめることにより製造していたが、以下のような
欠点を有していた。
白金、パラジウム、ロジウムなどは、空気極
触媒として良好な性能を示すが、いずれも高価
であり、空気極としてのコストが大になる。
触媒として良好な性能を示すが、いずれも高価
であり、空気極としてのコストが大になる。
比較的安価な鉄、コバルト、ニツケル、銅な
どの金属は、そのままでは触媒能が低く、空気
極の触媒としてはあまり期待できない。
どの金属は、そのままでは触媒能が低く、空気
極の触媒としてはあまり期待できない。
又、遷移金属の配位高分子化合物は、安価で豊
富にあるものであり、過酸化水素の分解能、半導
体の性質などから、空気極用触媒として使用する
試みもあるが、一般的な溶剤に不溶なために炭素
体に均一に付着することは困難である。このた
め、微粉砕した遷移金属の配位高分子を溶液に分
散し、炭素体表面の細孔に超音波などにより含浸
させ、乾燥させているが、炭素体表面の細孔に均
一に付着し難く空気極としての性能が得られない
のが実状である。
富にあるものであり、過酸化水素の分解能、半導
体の性質などから、空気極用触媒として使用する
試みもあるが、一般的な溶剤に不溶なために炭素
体に均一に付着することは困難である。このた
め、微粉砕した遷移金属の配位高分子を溶液に分
散し、炭素体表面の細孔に超音波などにより含浸
させ、乾燥させているが、炭素体表面の細孔に均
一に付着し難く空気極としての性能が得られない
のが実状である。
そこで、本発明者らは、触媒として安価で、豊
富にある遷移金属の配位高分子化合物を炭素体に
均一に付着せしめる方法について種々検討の結
果、遂に本発明を完成したものであつて、炭素体
に遷移金属イオンを含む溶液と、キレート配位性
基を二つ以上有する低分子量多座配位子溶液とを
別々に含浸せしめ、炭素体に遷移金属の不溶性配
位高分子化合物を付着せしめたことを特徴とする
空気極の製造方法を要旨とするものである。
富にある遷移金属の配位高分子化合物を炭素体に
均一に付着せしめる方法について種々検討の結
果、遂に本発明を完成したものであつて、炭素体
に遷移金属イオンを含む溶液と、キレート配位性
基を二つ以上有する低分子量多座配位子溶液とを
別々に含浸せしめ、炭素体に遷移金属の不溶性配
位高分子化合物を付着せしめたことを特徴とする
空気極の製造方法を要旨とするものである。
本発明では、炭素体の表面および表面の細孔に
遷移金属イオンを含む溶液を含浸せしめることに
より遷移金属イオンが吸着され、又、キレート配
位性基を二つ以上有する低分子量多座配位子溶液
を浸漬することにより化学量論的に炭素体表面お
よびその細孔に遷移金属の不溶性配位高分子化合
物が均一に付着することとなり、分極特性が向上
するものと推考される。
遷移金属イオンを含む溶液を含浸せしめることに
より遷移金属イオンが吸着され、又、キレート配
位性基を二つ以上有する低分子量多座配位子溶液
を浸漬することにより化学量論的に炭素体表面お
よびその細孔に遷移金属の不溶性配位高分子化合
物が均一に付着することとなり、分極特性が向上
するものと推考される。
以下、本発明について説明する。
本発明に使用する炭素体としては、フアーネス
ブラツク、チヤンネルブラツク、サーマルブラツ
クなどのカーボンブラツクや、木材、木炭、ヤシ
殻炭、パーム核炭、石炭、石油残査、合成樹脂、
有機廃棄物などを使用して作られた活性炭、黒鉛
などの１種もしくは２種以上の混合物が挙げら
れ、必要に応じて押出成型、射出成型、加圧成型
などにより一定の形状とする。
ブラツク、チヤンネルブラツク、サーマルブラツ
クなどのカーボンブラツクや、木材、木炭、ヤシ
殻炭、パーム核炭、石炭、石油残査、合成樹脂、
有機廃棄物などを使用して作られた活性炭、黒鉛
などの１種もしくは２種以上の混合物が挙げら
れ、必要に応じて押出成型、射出成型、加圧成型
などにより一定の形状とする。
遷移金属塩としては、クロム、マンガン、鉄、
コバルト、ニツケル、銅、亜鉛、モリブデン、ル
テニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウ
ム、タングステン、イリジウムの水溶性塩などが
使用でき、コスト、入手の容易性を考慮すれば、
特に、鉄、ニツケル、コバルト、銅の水溶性塩が
好ましく使用できる。
コバルト、ニツケル、銅、亜鉛、モリブデン、ル
テニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウ
ム、タングステン、イリジウムの水溶性塩などが
使用でき、コスト、入手の容易性を考慮すれば、
特に、鉄、ニツケル、コバルト、銅の水溶性塩が
好ましく使用できる。
キレート配位性基を二つ以上有する低分子量多
座配位子としては、ジメルカプトマレイン酸、ジ
メルカプトマレイン酸モノアミド、２・５―ジヒ
ドロキシテレフタルアルデヒド、２・５―ジヒド
ロテレフタルアルデヒドオキシム、ジヒドロキシ
フエナジン、ルベアン酸、ナフタザリンなどが使
用できる。
座配位子としては、ジメルカプトマレイン酸、ジ
メルカプトマレイン酸モノアミド、２・５―ジヒ
ドロキシテレフタルアルデヒド、２・５―ジヒド
ロテレフタルアルデヒドオキシム、ジヒドロキシ
フエナジン、ルベアン酸、ナフタザリンなどが使
用できる。
空気極の製造に際しては、炭素体を遷移金属塩
の水溶液もしくはキレート配位性基を二つ以上有
する低分子量多座配位子溶液を浸漬し、常乾後残
りの溶液に浸漬することにより目的の空気極が得
られる。
の水溶液もしくはキレート配位性基を二つ以上有
する低分子量多座配位子溶液を浸漬し、常乾後残
りの溶液に浸漬することにより目的の空気極が得
られる。
本発明の製造方法によつて得られる空気極にお
ける遷移金属の不溶性配位高分子の量は0.1〜５
重量％が望ましく、0.1重量％以下では、触媒と
しての性能が期待できないことがあり、５重量％
以上では、触媒としての性能をこれ以上期待でき
ないことがある。
ける遷移金属の不溶性配位高分子の量は0.1〜５
重量％が望ましく、0.1重量％以下では、触媒と
しての性能が期待できないことがあり、５重量％
以上では、触媒としての性能をこれ以上期待でき
ないことがある。
以下、実施例に従い本発明を更に詳細に説明す
るが、実施例中、「部」とあるのは「重量部」を
示す。
るが、実施例中、「部」とあるのは「重量部」を
示す。
実施例 １
粒径0.1〜1μのヤシ殻活性炭10部、粒径0.1〜
0.5μの黒鉛10部、熱可塑性樹脂（塩化ビニル樹
脂）５部を混合し、押出成型により直径10mmの丸
棒を作り、その後200℃に加熱して熱可塑性樹脂
を分解して炭素体とした。
0.5μの黒鉛10部、熱可塑性樹脂（塩化ビニル樹
脂）５部を混合し、押出成型により直径10mmの丸
棒を作り、その後200℃に加熱して熱可塑性樹脂
を分解して炭素体とした。
この炭素体を５％硫酸銅水溶液に浸漬し、取り
出して常温にて風乾する。次いで２％ジヒドロキ
シフエナジンのアルコール溶液に浸漬することに
より、銅を含む高分子錯体を炭素体に均一に付着
せしめた空気極を得た。
出して常温にて風乾する。次いで２％ジヒドロキ
シフエナジンのアルコール溶液に浸漬することに
より、銅を含む高分子錯体を炭素体に均一に付着
せしめた空気極を得た。
実施例 ２
実施例１の炭素体を５％硫酸鉄水溶液に浸漬
し、取出して風乾する。次いで２％ジチオキサミ
ドエタノール水溶液に浸漬することにより、銅を
含む高分子錯体を炭素体に均一に付着せしめた空
気極を得た。
し、取出して風乾する。次いで２％ジチオキサミ
ドエタノール水溶液に浸漬することにより、銅を
含む高分子錯体を炭素体に均一に付着せしめた空
気極を得た。
比較例 １
実施例１の炭素体に、５％硫酸銅水溶液を含浸
させ、常温にて風乾する。次にδ―オキシキノリ
ンの２％アルコール溶液に浸漬することにより、
δ―オキシキノリンの銅錯塩を炭素体に付着せし
めた空気極を得た。
させ、常温にて風乾する。次にδ―オキシキノリ
ンの２％アルコール溶液に浸漬することにより、
δ―オキシキノリンの銅錯塩を炭素体に付着せし
めた空気極を得た。
比較例 ２
実施例１の炭素体に５％硫酸銅水溶液を含浸さ
せ、常温にて風乾する。次に空気を通しながら
200℃６時間で加熱し、酸化銅を炭素体に付着せ
しめた空気極を得た。
せ、常温にて風乾する。次に空気を通しながら
200℃６時間で加熱し、酸化銅を炭素体に付着せ
しめた空気極を得た。
比較例 ３
実施例１の炭素体を５％硫酸鉄水溶液に浸漬
し、取出して風乾する。次いで２％チオオキサミ
ドエタノール水溶液に浸漬することにより鉄錯体
を炭素体に付着せしめた空気極を得た。
し、取出して風乾する。次いで２％チオオキサミ
ドエタノール水溶液に浸漬することにより鉄錯体
を炭素体に付着せしめた空気極を得た。
比較例 ４
ジチオオキサミドのアルコール溶液および硫酸
鉄水溶液から合成した鉄を含む配位高分子をアル
コール中に微分散し、実施例１の炭素体に超音波
を用いて含浸させて空気極を得た。
鉄水溶液から合成した鉄を含む配位高分子をアル
コール中に微分散し、実施例１の炭素体に超音波
を用いて含浸させて空気極を得た。
実施例１、２、比較例１〜４の空気極の分極特
性を第１図及び第２図に示す。
性を第１図及び第２図に示す。
以上のように本発明の製造方法により得られた
空気極は、優れた分極特性を有するものである。
空気極は、優れた分極特性を有するものである。
第１図は、実施例１、比較例１、２で得られた
空気極の分極曲線であり、第２図は実施例２、比
較例３、４で得られた空気極の分極曲線であり、
〜は順に実施例１、比較例１、比較例２、実
施例２、比較例３、比較例４で得られた空気極の
分極曲線を示し、縦軸は、電流密度（mA／cm2）、
横軸は電位（Ｖ／SCE）を示すものである。
空気極の分極曲線であり、第２図は実施例２、比
較例３、４で得られた空気極の分極曲線であり、
〜は順に実施例１、比較例１、比較例２、実
施例２、比較例３、比較例４で得られた空気極の
分極曲線を示し、縦軸は、電流密度（mA／cm2）、
横軸は電位（Ｖ／SCE）を示すものである。
Claims (1)
- １ 炭素体に遷移金属イオンを含む溶液と、キレ
ート配位性基を二つ以上有する低分子量多座配位
子溶液とを別々に含浸せしめ、炭素体に遷移金属
の不溶性配位高分子化合物を付着せしめたことを
特徴とする空気極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155053A JPS5857267A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 空気極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56155053A JPS5857267A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 空気極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857267A JPS5857267A (ja) | 1983-04-05 |
| JPH0119625B2 true JPH0119625B2 (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=15597634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56155053A Granted JPS5857267A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 空気極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857267A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100481316B1 (ko) * | 2002-04-11 | 2005-04-07 | 주식회사 팬지아이십일 | 금속이온이 코팅된 카본 전극의 제조방법 |
| JP2007173173A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-05 | Asahi Kasei Corp | 燃料電池用触媒及びその製造方法 |
| JP5259889B1 (ja) * | 2011-08-29 | 2013-08-07 | パナソニック株式会社 | 二酸化炭素を還元する方法 |
| WO2019044478A1 (ja) | 2017-08-28 | 2019-03-07 | 日本ゼオン株式会社 | 導電性物質および該導電性物質の製造方法、並びに該導電性物質を含む電極、触媒、および材料 |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP56155053A patent/JPS5857267A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5857267A (ja) | 1983-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4629709A (en) | Non-noble metal catalytic microaggregates, a method for their preparation and their application in the catalysis of the photoreduction of water | |
| KR102049637B1 (ko) | 촉매 복합체 및 이의 제조방법 | |
| KR101807919B1 (ko) | 담체-나노입자 복합체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 촉매 | |
| CN109225233B (zh) | 一种层状双金属氢氧化物/碳量子点电催化剂及其制备方法 | |
| Farid et al. | In situ synthesis of manganese oxide/iron oxide/polyaniline composite catalyst for oxygen evolution reaction | |
| JPS6257717B2 (ja) | ||
| CN114517306A (zh) | 一种n、p共掺杂的碳载过渡金属单原子材料、制备方法及其应用 | |
| CN109499596B (zh) | 一种金属-氮-磷掺杂的多孔碳双功能电催化剂及制备方法 | |
| Bai et al. | Recent advances in two-dimensional nanostructures for catalysis applications | |
| CN103962139A (zh) | 一种石墨烯担载的非贵金属电催化剂的制备方法及应用 | |
| KR20230065709A (ko) | 수전해용 촉매 복합체, 이의 제조방법, 이를 포함하는 수전해용 전극 및 상기 수전해용 전극을 포함하는 수전해용 막전극 접합체 | |
| CN112899723A (zh) | 金属有机框架衍生的铁镍金属硫化物催化剂及制备与应用 | |
| Munawar et al. | Scalable synthesis of MOFs-derived ZnO/C nanohybrid: efficient electrocatalyst for oxygen evolution reaction in alkaline medium | |
| KR20170037542A (ko) | 담체-나노입자 복합체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 막전극 접합체 | |
| JP2005235688A (ja) | 燃料電池用担持触媒、その製造方法及び燃料電池 | |
| JPH1092441A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JPS5857267A (ja) | 空気極の製造方法 | |
| US3573038A (en) | Porous formed catalyst body and process for its production | |
| CN114990625A (zh) | 双金属掺杂碳量子点催化电极的电化学制备方法与其在电催化反应中的应用 | |
| JPH0119624B2 (ja) | ||
| US3778313A (en) | Method of making an oxygen electrode for fuel cells | |
| CN104689852A (zh) | 苯骈三氮唑修饰的碳载体负载钯基催化剂的制备 | |
| JP2016135471A (ja) | 貴金属微粒子担持体及びその製造方法 | |
| JP2775760B2 (ja) | 液体燃料電池用燃料極の製造方法 | |
| JPH0142467B2 (ja) |