JPH04345B2 - - Google Patents
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- JPH04345B2 JPH04345B2 JP57199987A JP19998782A JPH04345B2 JP H04345 B2 JPH04345 B2 JP H04345B2 JP 57199987 A JP57199987 A JP 57199987A JP 19998782 A JP19998782 A JP 19998782A JP H04345 B2 JPH04345 B2 JP H04345B2
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9008—Organic or organo-metallic compounds
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- 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
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- Inert Electrodes (AREA)
Description
本発明は、分極が小さく、大電流の取得を可能
にする燃料電池または、空気電池用の正極電極、
さらに詳細には燃料電池または空気電池の空気極
または酸素極において、該電極を作製するのに触
媒合成用反応物質と電極集電体材料とを混合し、
非反応性ガス下で加熱して触媒合成を行いポリ鉄
フタロシアニンを合成と同時に直接電極集電体材
料に担持させた新規な上記電極の製造方法に関す
る。 従来、燃料電池、空気電池用の空気極または酸
素極に用いる触媒については、種々の提案がなさ
れている。 すなわち、燃料電池用の空気極触媒又は酸素極
触媒としては、銅、銀、金、白金、パラジウム等
の金属類、タングステンブロンズ、鉄又は銅フタ
ロシアニン、活性炭及びリチウムをドープした酸
化ニツケル等が知られ、又、空気電池用の空気極
触媒としては、白金、パラジウム、ルテニウム及
び銀等の貴金属類、銀と水銀及びルテニウムと金
等の合金類、マンガン及びオスミウム等の遷移金
属の酸化物類及びNiFe2O4，COFe2O4，NiCr2O4
及びCOAl2O4等のスピネル酸化物類が知られて
いる。 しかしながら、従来技術におけるこれらの触媒
のうち、貴金属類は高価なため経済的でなく、そ
れ以外のものは安価であるが、これを触媒として
用いた空気極又は酸素極はその分極が貴金属より
大きく、又、大電流密度領域におけるかなりの電
位低下が避けられない等、その電極特性が十分に
良好でなく、ひいては、このような電極を組み込
んだ燃料電池及び空気電池において、大電流が取
得できないという欠点があつた。 本発明はこのような現状に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、分極が小さく、大電流密度
領域においても電位低下が殆んど起こらず大電流
の取得が可能である高エネルギー密度の燃料電
池、空気電池用電極の製造方法を提供することで
ある。 本発明につき概説すれば、本発明の燃料電池・
空気電池用電極の製造方法は、電極集電体材料と
共に、ピロメリツト酸二無水物、ピロメリツトア
ミド、ピロメリツトニトリルの一種以上、鉄化合
物の一種以上及び尿素を混合し、非反応性ガス雰
囲気下で加熱反応させ、ポリ鉄フタロシアニンを
合成すると同時に前記電極集電体材料に担持させ
ることを特徴とするものである。 これまで、燃料電池および空気電池用の空気極
または酸素極に触媒として上記担持法によるポリ
鉄フタロシアニンを用いた例はない。本発明によ
れば、電極に上記の合成同時担持法によりポリ鉄
フタロシアニンを含有させる新規な構成により、
後述するように従来の鉄フタロシアニンや従来方
法によるポリ鉄フタロシアニン担持の場合に比べ
て電極への触媒の担持工程を省略でき、かつ作製
された電極分極を小さくし、大電流の取得を可能
にするという優れた効果が得られる。 本発明を更に詳しく説明する。 燃料電池は、負極活物質として水素ガス等を使
用し、電解質としてKOH，NaOH等のアルカリ
電解質、NaCl，KCl等の中性電解質、リン酸等
の酸性電解質を使用して構成され、また空気電池
は負極活物質として亜鉛、アルミニウム、マグネ
シウム、鉄、白金またはそれらの合金等を使用
し、電解質として上記燃料電池用電解質と同じも
のを使用して構成される。 本発明における電極は、上述の燃料電池、空気
電池用の正極として用いられる。 前記電極の本体となる電極集電体材料は従来こ
の種の電極の材料として用いられるものであれば
いかなるものでもよい。たとえば炭素粉末、グラ
フアイト、アセチレンブラツク、ケツチエンブラ
ツクEC、活性炭、炭素繊維等の一種以上の炭素
物質、および多孔質ニツケル電極板等であること
ができる。 このような電極集電体材料に対し、ピロメリツ
ト酸二無水物、ピロメリツトアミド、ピロメリツ
トニトリルの一種以上と鉄化合物及び尿素を添加
する。 前述の鉄化合物としてはピロメリツト酸二無水
物、ピロメリツトアミド、ピロメリツトニトリル
の一種以上と反応しポリ鉄フタロシアニンを生成
するものであればいかなるものでもよい。たとえ
ば塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄であるこ
とができる。 前述の鉄化合物の混合量は電極材料全体を基準
として（以下同じ）好ましくは3.5重量％以上で
ある。3.5重量％未満であると、本発明による効
果、すなわち、従来に比し良好な性能の電池を得
るのが困難となる。 一方、ピロメリツト酸二無水物、ピロメリツト
アミド、ピロメリツトニトリルの一種以上の添加
量は好ましくは10重量％以上である。10重量％未
満であると良好な性能の電池が得にくくなるから
である。 また反応物質の一つである尿素は好ましくは
0.6重量％以上添加する0.6重量％末満であると、
前記鉄化合物、ピロメリツト系化合物の場合と同
様に、本発明の効果を享受するのが困難となる。 このような混合物に、任意にモリブデン酸アン
モニウム等の合成触媒を添加してもよい。 このような混合体を窒素、アルゴンガス等の非
反応性ガス雰囲気下において、反応させ、ポリ鉄
フタロシアニンを合成すると共に、前記電極集電
体材料に担持せしめ、電極材料を形成せしめる。 このような合成及び担持の条件としては、好ま
しくは300℃以上の温度で、20時間以上加熱する
のがよい。300℃未満、20時間未満では、ポリ鉄
フタロシアニンが生成しにくいからである。 正極電極は、上記ポリ鉄フタロシアニンを含有
した炭素物質等の電極集電体材料および撥水剤か
ら成る混合粉体をニツケル、銀等の金属網ととも
に成形圧着し、これを加熱焼成して作製すること
ができる。 本発明におけるポリ鉄フタロシアニンは、文献
A.Epsteinet.Al.J.Che m.Phys，32，324（1960）
あるいはH.Inoueet.al.Bull.Chem.Soc.Japan，
40，184（1967）にみられるようなポリ銅フタロシ
アニン、即ちフタロシアニンを構成する４つのベ
ンゼン環のうち１つ以上を隣接するフタロシアニ
ンが共有して重合された構造で、銅が鉄に置換さ
れたものである。上記本献においてポリ銅フタロ
シアニンが下記の反応によりえられている。 本発明における上記ポリ鉄フタロシアニンが触
媒として有効である理由は、正極の電極反応のう
ち最も効率の良い４電子反応（例えばアルカリ電
解質中ではO2＋2H2O＋4e-→40H-）を選択し、
また、２電子反応（例えばアルカリ電解質中では
O3＋H2O＋2e-→OH-＋HO2 -のように中間体が
生成する）が優勢となる場合でも生成する中間体
（酸性電解質使用の場合；H2O2、アルカリ電解質
使用の場合；HO2 -）の分解速度を大きくするこ
とにより、どのような反応プロセスにおいても電
極反応を十分円滑にすすめるに足る電子の供給が
容易であるためと考えられる。さらに、本発明に
おける合成と同時に担持する方法をとることによ
り、ポリ鉄フタロシアニンと炭素物質等の電極集
電体材料との間の接触が良好となり（一部化学結
合している可能性がある。）、導電率が向上し、電
子の供給がさらにスムーズになる。 次に本発明における正極の構造を図面により説
明する。すなわち第１図は、本発明における正極
（空気極または酸素極）の構造の一具体例を示し
た断面概略図を示し、１は電極材料層、２はニツ
ケル製網、３は疎水性多孔質層である。 この空気極を電池に組込むに当つては、電極材
料層１が電解質に、疎水性多孔質層３がガスに接
するように向きを定める。この結果、電極材料層
１中に電解質、ガス及び電極粉体の三相界面が形
成される。なお、ニツケル製網２は電極材料層１
および疎水性多孔質層３の支持体および集電体と
して設けられる。疎水性多孔質層３は、電解質側
に設けられた電極材料層１と同様の材料を使用す
るが、電極材料層１に比べて撥水剤の割合を高め
（または撥水剤のみで構成してもよいが、この場
合は撥水効果のみで、反応には寄与しない。）か
つ多孔度を大にする。 次に本発明を実施例によつて説明するが、本発
明はこれにより何ら限定されるものではない。な
お、実施例における電極電位の電流依存性の測定
では、いずれも飽和カロメル電極（SCE）を参照
電極としてこれを基準に電位を評価した。測定は
20〜25℃の室温中で行なつた。 実施例 １ ピロメリツトニトリル（PN）４ｇ、FeCl2
nH2O1.4ｇ、尿素0.25ｇの各出発物質に触媒とし
てモリブデン酸アンモニウム（NH）4Mo7O24・
4H2OO.1ｇ、さらに炭素粉末（200メツシユ通
過）１ｇ、アセチレンブラツク（AB）３ｇ、ケ
ツチエンブラツクEC4ｇの電極集電体材料を乳鉢
でよく混合し、セパラプルフラスコ中、N2雰囲
気500℃に70時間加熱した。その後、550℃に温度
をあげさらに２時間加熱した。得られた粉体は、
メタノールとピリジンでソツクスレー抽出により
洗浄した。乾燥の後、得られた粉体4.5ｇとポリ
テトラフルオロエチレンエマルジヨン（ポリテト
ラフルオロエチレン60％含有）2.5ｇとをよく混
合し、ロールでシート状にする。シートを30分間
程度空気中で乾燥させた後、片側にニツケル製網
（50メツシユ）を置き、さらにその上に多孔質ポ
リテトラフルオロエチレンシートを置いて250℃
の温度、100Kg／cm2の圧で30分間ホツトプレスす
る。空気中で冷却し、直径30mmの円形に切り出し
て空気極を作製した。電解質として1N KOHを
使用し、亜鉛を負極として空気電池を構成し、空
気中で空気極の電極電位（Ｅ、対SCE）の電流密
度依存性を調べた。 また、比較のため、上記方法により担持された
と思われるポリ鉄フタロシアニンの量と同じ量の
鉄フタロシアニンまたはポリ鉄フタロシアニン
（2.5ｇ）を炭素粉末１ｇアセチレンブラツク３
ｇ、ケツチエンブラツクEC4ｇの混合粉体に担持
させ、この混合粉体4.5ｇとポリテトラフルオロ
エチレンエマルジヨン2.5ｇとから上記方法と同
様にして作製した空気極の電極電位の電流密度依
存性も同時に調べた。 結果を第２図に示す。すなわち、第２図は、本
実施例における空気極の電流密度と電極電位との
関係を示したグラフであり、Ａは、本実施例に示
した新規担持法により担持したポリ鉄フタロシア
ニンの場合、Ｂ，Ｃはそれぞれ従来既知の方法に
より担持した鉄フタロシアニンおよびポリ鉄フタ
ロシアニンの場合、さらにＤは従来既知の銀を触
媒に用いた場合である。 第２図によると、本実施例で示した合成と同時
に担持する方法によつてポリ鉄フタロシアニンの
担持された場合、平衡電位が−0.060V、50mA／
cm2通電のとき−0.270V、100mA／cm2通電のとき
−0.378Vとなつている。 第２図から明らかなように、従来方法により担
持された鉄フタロシアニンおよびポリマーの場合
や触媒として銀を用いた場合に比し、合成と同時
に担持する方法によつてポリ鉄フタロシアニンを
担持した本発明の場合には、平衡電位が高く、か
つ分極が小さく、大電流密度領域でも電位の大幅
な低下が見られず安定している。 実施例 ２ 実施例１と同じ出発物質と電極構成炭素材料と
をよく混合し、第１表に示すような、温度、反応
時間の条件で窒素雰囲気で合成、担持した。得ら
れた粉体は、実施例１と同様にして洗浄、乾燥の
工程を経た後、空気極を作製して電極電位の電流
密度依存性を調べた。
にする燃料電池または、空気電池用の正極電極、
さらに詳細には燃料電池または空気電池の空気極
または酸素極において、該電極を作製するのに触
媒合成用反応物質と電極集電体材料とを混合し、
非反応性ガス下で加熱して触媒合成を行いポリ鉄
フタロシアニンを合成と同時に直接電極集電体材
料に担持させた新規な上記電極の製造方法に関す
る。 従来、燃料電池、空気電池用の空気極または酸
素極に用いる触媒については、種々の提案がなさ
れている。 すなわち、燃料電池用の空気極触媒又は酸素極
触媒としては、銅、銀、金、白金、パラジウム等
の金属類、タングステンブロンズ、鉄又は銅フタ
ロシアニン、活性炭及びリチウムをドープした酸
化ニツケル等が知られ、又、空気電池用の空気極
触媒としては、白金、パラジウム、ルテニウム及
び銀等の貴金属類、銀と水銀及びルテニウムと金
等の合金類、マンガン及びオスミウム等の遷移金
属の酸化物類及びNiFe2O4，COFe2O4，NiCr2O4
及びCOAl2O4等のスピネル酸化物類が知られて
いる。 しかしながら、従来技術におけるこれらの触媒
のうち、貴金属類は高価なため経済的でなく、そ
れ以外のものは安価であるが、これを触媒として
用いた空気極又は酸素極はその分極が貴金属より
大きく、又、大電流密度領域におけるかなりの電
位低下が避けられない等、その電極特性が十分に
良好でなく、ひいては、このような電極を組み込
んだ燃料電池及び空気電池において、大電流が取
得できないという欠点があつた。 本発明はこのような現状に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、分極が小さく、大電流密度
領域においても電位低下が殆んど起こらず大電流
の取得が可能である高エネルギー密度の燃料電
池、空気電池用電極の製造方法を提供することで
ある。 本発明につき概説すれば、本発明の燃料電池・
空気電池用電極の製造方法は、電極集電体材料と
共に、ピロメリツト酸二無水物、ピロメリツトア
ミド、ピロメリツトニトリルの一種以上、鉄化合
物の一種以上及び尿素を混合し、非反応性ガス雰
囲気下で加熱反応させ、ポリ鉄フタロシアニンを
合成すると同時に前記電極集電体材料に担持させ
ることを特徴とするものである。 これまで、燃料電池および空気電池用の空気極
または酸素極に触媒として上記担持法によるポリ
鉄フタロシアニンを用いた例はない。本発明によ
れば、電極に上記の合成同時担持法によりポリ鉄
フタロシアニンを含有させる新規な構成により、
後述するように従来の鉄フタロシアニンや従来方
法によるポリ鉄フタロシアニン担持の場合に比べ
て電極への触媒の担持工程を省略でき、かつ作製
された電極分極を小さくし、大電流の取得を可能
にするという優れた効果が得られる。 本発明を更に詳しく説明する。 燃料電池は、負極活物質として水素ガス等を使
用し、電解質としてKOH，NaOH等のアルカリ
電解質、NaCl，KCl等の中性電解質、リン酸等
の酸性電解質を使用して構成され、また空気電池
は負極活物質として亜鉛、アルミニウム、マグネ
シウム、鉄、白金またはそれらの合金等を使用
し、電解質として上記燃料電池用電解質と同じも
のを使用して構成される。 本発明における電極は、上述の燃料電池、空気
電池用の正極として用いられる。 前記電極の本体となる電極集電体材料は従来こ
の種の電極の材料として用いられるものであれば
いかなるものでもよい。たとえば炭素粉末、グラ
フアイト、アセチレンブラツク、ケツチエンブラ
ツクEC、活性炭、炭素繊維等の一種以上の炭素
物質、および多孔質ニツケル電極板等であること
ができる。 このような電極集電体材料に対し、ピロメリツ
ト酸二無水物、ピロメリツトアミド、ピロメリツ
トニトリルの一種以上と鉄化合物及び尿素を添加
する。 前述の鉄化合物としてはピロメリツト酸二無水
物、ピロメリツトアミド、ピロメリツトニトリル
の一種以上と反応しポリ鉄フタロシアニンを生成
するものであればいかなるものでもよい。たとえ
ば塩化第一鉄、塩化第二鉄、硫酸第一鉄であるこ
とができる。 前述の鉄化合物の混合量は電極材料全体を基準
として（以下同じ）好ましくは3.5重量％以上で
ある。3.5重量％未満であると、本発明による効
果、すなわち、従来に比し良好な性能の電池を得
るのが困難となる。 一方、ピロメリツト酸二無水物、ピロメリツト
アミド、ピロメリツトニトリルの一種以上の添加
量は好ましくは10重量％以上である。10重量％未
満であると良好な性能の電池が得にくくなるから
である。 また反応物質の一つである尿素は好ましくは
0.6重量％以上添加する0.6重量％末満であると、
前記鉄化合物、ピロメリツト系化合物の場合と同
様に、本発明の効果を享受するのが困難となる。 このような混合物に、任意にモリブデン酸アン
モニウム等の合成触媒を添加してもよい。 このような混合体を窒素、アルゴンガス等の非
反応性ガス雰囲気下において、反応させ、ポリ鉄
フタロシアニンを合成すると共に、前記電極集電
体材料に担持せしめ、電極材料を形成せしめる。 このような合成及び担持の条件としては、好ま
しくは300℃以上の温度で、20時間以上加熱する
のがよい。300℃未満、20時間未満では、ポリ鉄
フタロシアニンが生成しにくいからである。 正極電極は、上記ポリ鉄フタロシアニンを含有
した炭素物質等の電極集電体材料および撥水剤か
ら成る混合粉体をニツケル、銀等の金属網ととも
に成形圧着し、これを加熱焼成して作製すること
ができる。 本発明におけるポリ鉄フタロシアニンは、文献
A.Epsteinet.Al.J.Che m.Phys，32，324（1960）
あるいはH.Inoueet.al.Bull.Chem.Soc.Japan，
40，184（1967）にみられるようなポリ銅フタロシ
アニン、即ちフタロシアニンを構成する４つのベ
ンゼン環のうち１つ以上を隣接するフタロシアニ
ンが共有して重合された構造で、銅が鉄に置換さ
れたものである。上記本献においてポリ銅フタロ
シアニンが下記の反応によりえられている。 本発明における上記ポリ鉄フタロシアニンが触
媒として有効である理由は、正極の電極反応のう
ち最も効率の良い４電子反応（例えばアルカリ電
解質中ではO2＋2H2O＋4e-→40H-）を選択し、
また、２電子反応（例えばアルカリ電解質中では
O3＋H2O＋2e-→OH-＋HO2 -のように中間体が
生成する）が優勢となる場合でも生成する中間体
（酸性電解質使用の場合；H2O2、アルカリ電解質
使用の場合；HO2 -）の分解速度を大きくするこ
とにより、どのような反応プロセスにおいても電
極反応を十分円滑にすすめるに足る電子の供給が
容易であるためと考えられる。さらに、本発明に
おける合成と同時に担持する方法をとることによ
り、ポリ鉄フタロシアニンと炭素物質等の電極集
電体材料との間の接触が良好となり（一部化学結
合している可能性がある。）、導電率が向上し、電
子の供給がさらにスムーズになる。 次に本発明における正極の構造を図面により説
明する。すなわち第１図は、本発明における正極
（空気極または酸素極）の構造の一具体例を示し
た断面概略図を示し、１は電極材料層、２はニツ
ケル製網、３は疎水性多孔質層である。 この空気極を電池に組込むに当つては、電極材
料層１が電解質に、疎水性多孔質層３がガスに接
するように向きを定める。この結果、電極材料層
１中に電解質、ガス及び電極粉体の三相界面が形
成される。なお、ニツケル製網２は電極材料層１
および疎水性多孔質層３の支持体および集電体と
して設けられる。疎水性多孔質層３は、電解質側
に設けられた電極材料層１と同様の材料を使用す
るが、電極材料層１に比べて撥水剤の割合を高め
（または撥水剤のみで構成してもよいが、この場
合は撥水効果のみで、反応には寄与しない。）か
つ多孔度を大にする。 次に本発明を実施例によつて説明するが、本発
明はこれにより何ら限定されるものではない。な
お、実施例における電極電位の電流依存性の測定
では、いずれも飽和カロメル電極（SCE）を参照
電極としてこれを基準に電位を評価した。測定は
20〜25℃の室温中で行なつた。 実施例 １ ピロメリツトニトリル（PN）４ｇ、FeCl2
nH2O1.4ｇ、尿素0.25ｇの各出発物質に触媒とし
てモリブデン酸アンモニウム（NH）4Mo7O24・
4H2OO.1ｇ、さらに炭素粉末（200メツシユ通
過）１ｇ、アセチレンブラツク（AB）３ｇ、ケ
ツチエンブラツクEC4ｇの電極集電体材料を乳鉢
でよく混合し、セパラプルフラスコ中、N2雰囲
気500℃に70時間加熱した。その後、550℃に温度
をあげさらに２時間加熱した。得られた粉体は、
メタノールとピリジンでソツクスレー抽出により
洗浄した。乾燥の後、得られた粉体4.5ｇとポリ
テトラフルオロエチレンエマルジヨン（ポリテト
ラフルオロエチレン60％含有）2.5ｇとをよく混
合し、ロールでシート状にする。シートを30分間
程度空気中で乾燥させた後、片側にニツケル製網
（50メツシユ）を置き、さらにその上に多孔質ポ
リテトラフルオロエチレンシートを置いて250℃
の温度、100Kg／cm2の圧で30分間ホツトプレスす
る。空気中で冷却し、直径30mmの円形に切り出し
て空気極を作製した。電解質として1N KOHを
使用し、亜鉛を負極として空気電池を構成し、空
気中で空気極の電極電位（Ｅ、対SCE）の電流密
度依存性を調べた。 また、比較のため、上記方法により担持された
と思われるポリ鉄フタロシアニンの量と同じ量の
鉄フタロシアニンまたはポリ鉄フタロシアニン
（2.5ｇ）を炭素粉末１ｇアセチレンブラツク３
ｇ、ケツチエンブラツクEC4ｇの混合粉体に担持
させ、この混合粉体4.5ｇとポリテトラフルオロ
エチレンエマルジヨン2.5ｇとから上記方法と同
様にして作製した空気極の電極電位の電流密度依
存性も同時に調べた。 結果を第２図に示す。すなわち、第２図は、本
実施例における空気極の電流密度と電極電位との
関係を示したグラフであり、Ａは、本実施例に示
した新規担持法により担持したポリ鉄フタロシア
ニンの場合、Ｂ，Ｃはそれぞれ従来既知の方法に
より担持した鉄フタロシアニンおよびポリ鉄フタ
ロシアニンの場合、さらにＤは従来既知の銀を触
媒に用いた場合である。 第２図によると、本実施例で示した合成と同時
に担持する方法によつてポリ鉄フタロシアニンの
担持された場合、平衡電位が−0.060V、50mA／
cm2通電のとき−0.270V、100mA／cm2通電のとき
−0.378Vとなつている。 第２図から明らかなように、従来方法により担
持された鉄フタロシアニンおよびポリマーの場合
や触媒として銀を用いた場合に比し、合成と同時
に担持する方法によつてポリ鉄フタロシアニンを
担持した本発明の場合には、平衡電位が高く、か
つ分極が小さく、大電流密度領域でも電位の大幅
な低下が見られず安定している。 実施例 ２ 実施例１と同じ出発物質と電極構成炭素材料と
をよく混合し、第１表に示すような、温度、反応
時間の条件で窒素雰囲気で合成、担持した。得ら
れた粉体は、実施例１と同様にして洗浄、乾燥の
工程を経た後、空気極を作製して電極電位の電流
密度依存性を調べた。
【表】
結果を第３図に示す。すなわち、第３図は本実
施例における空気極の電極電位と電流密度の関係
を示したグラフであり、図中のＥ〜Ｊは、第１表
に示した条件で合成した場合の空気極の特性を示
す。 第２図の測定結果によれば、それぞれＥ〜Ｊの
場合の電極の平衡電位、50mA／cm2、通電、
100mA／cm2通電後の各電位は第２表のようにな
つていることがわかる。
施例における空気極の電極電位と電流密度の関係
を示したグラフであり、図中のＥ〜Ｊは、第１表
に示した条件で合成した場合の空気極の特性を示
す。 第２図の測定結果によれば、それぞれＥ〜Ｊの
場合の電極の平衡電位、50mA／cm2、通電、
100mA／cm2通電後の各電位は第２表のようにな
つていることがわかる。
【表】
以上説明したように出発物質と電極を構成する
炭素材料とを混合し、ポリ鉄フタロシアニンを合
成すると同時に担持する方法を経て作製された正
極（空気極または酸素極）は、触媒を外部から添
加する工程を省略することで作製工程の簡略化が
可能であるとともに、有効にして充分な量の触媒
を効率よく構成材料中に担持することが可能であ
り、かつその特性は分極が小さく大電流密度領域
においても電位低下が殆んど起こさないなど従来
のものに比し、優れた効果を発揮するものであ
る。従つて、この電極を正極として組込んだ燃料
電池および空気電池は、大電流の取得ができ、ま
た、よりいつそうの高エネルギー密度化が可能で
あり、従来品に比し、極めて高い実用価値を期待
することができる。
炭素材料とを混合し、ポリ鉄フタロシアニンを合
成すると同時に担持する方法を経て作製された正
極（空気極または酸素極）は、触媒を外部から添
加する工程を省略することで作製工程の簡略化が
可能であるとともに、有効にして充分な量の触媒
を効率よく構成材料中に担持することが可能であ
り、かつその特性は分極が小さく大電流密度領域
においても電位低下が殆んど起こさないなど従来
のものに比し、優れた効果を発揮するものであ
る。従つて、この電極を正極として組込んだ燃料
電池および空気電池は、大電流の取得ができ、ま
た、よりいつそうの高エネルギー密度化が可能で
あり、従来品に比し、極めて高い実用価値を期待
することができる。
第１図は、本発明の方法によつて製造された正
極（空気極）の構造の一具体例を示した断面概略
図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の実施例の
空気極の電流密度と電極電位の関係を示したグラ
フである。 １…電極材料層、２…ニツケル製網、３…疎水
性多孔質層。
極（空気極）の構造の一具体例を示した断面概略
図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の実施例の
空気極の電流密度と電極電位の関係を示したグラ
フである。 １…電極材料層、２…ニツケル製網、３…疎水
性多孔質層。
Claims (1)
- １ 電極集電体材料と共に、ピロメリツト酸二無
水物、ピロメリツトアミド、ピロメリツトニトリ
ルの一種以上、鉄化合物の一種以上及び尿素を混
合し、非反応性ガス雰囲気下で加熱反応させ、ポ
リ鉄フタロシアニンを合成すると同時に前記電極
集電体材料に担持させることを特徴とする燃料電
池・空気電池用電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199987A JPS5990365A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 燃料電池・空気電池用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57199987A JPS5990365A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 燃料電池・空気電池用電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5990365A JPS5990365A (ja) | 1984-05-24 |
| JPH04345B2 true JPH04345B2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=16416901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57199987A Granted JPS5990365A (ja) | 1982-11-15 | 1982-11-15 | 燃料電池・空気電池用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5990365A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2109170A1 (en) * | 2008-04-07 | 2009-10-14 | Acta S.p.A. | High performance orr (oxygen reduction reaction) pgm (pt group metal) free catalyst |
| US10648554B2 (en) | 2014-09-02 | 2020-05-12 | Polaris Industries Inc. | Continuously variable transmission |
-
1982
- 1982-11-15 JP JP57199987A patent/JPS5990365A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5990365A (ja) | 1984-05-24 |
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