JPH0495355A - 固体高分子電解質型燃料電池の製造方法 - Google Patents
固体高分子電解質型燃料電池の製造方法Info
- Publication number
- JPH0495355A JPH0495355A JP2202892A JP20289290A JPH0495355A JP H0495355 A JPH0495355 A JP H0495355A JP 2202892 A JP2202892 A JP 2202892A JP 20289290 A JP20289290 A JP 20289290A JP H0495355 A JPH0495355 A JP H0495355A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- platinum
- solution
- fuel cell
- electrode
- cation exchange
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1004—Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は固体高分子ｉｔ解負型燃料！池の製造方法に
係り１％番こ固体高分子を解質型燃料電池の電極の形成
方法に関する。
係り１％番こ固体高分子を解質型燃料電池の電極の形成
方法に関する。
〔従来の技術Ｊ
燃料を池はこれに用いる電解質の楕鶏により、例えはア
ルカリ型、固体高分子電解質型、およびリン酸型などの
低温動作形の燃料電池と、溶融炭酸塩型、固体酸化物電
解質量などの高温動作形の燃料電池とに大別される。
ルカリ型、固体高分子電解質型、およびリン酸型などの
低温動作形の燃料電池と、溶融炭酸塩型、固体酸化物電
解質量などの高温動作形の燃料電池とに大別される。
固体高分子電解質型燃料電池は固体高分子電解質膜の２
つの工面にそれぞれアノードまたはカソード、および電
極基材を配して形成される。アノードまたはカソードの
各電極は固体高分子電解質膜Ｋ膜と電極基材とによりサ
ンドウィッチされる。固体高分子ｉｉｒ、ｓ質膜はスル
ホン酸基を持つポリスチレン系の陽イオン交換膜をカチ
オン導電性膜として使用したもの、フロロカーホンスル
ホン酸トポｌビニリデンフロライドの混合膜、あるいは
フロロカーホンマトリックスにトリフロロエチレンをク
ラフト化したものなどが知られているが、最近テ（マバ
ーフロロカーホンスルホン酸＠ （米国、ｆユボノ社製
、商品名ナフィオン膜）を用いる０とｌこより燃料１ｍ
を長寿命化したものなどが知られている。固体高分子電
解質膜は分子中にプロトン（水素イオン）又洪基を有し
、飽和に含水させることｌこより常温で加Ωｅ４以下の
比抵抗を示し、プロトン導電性１ｉＬ解質として機能す
る。飽和含水蓋は温度ｌこよって可逆的に変化する。電
極基材は多孔質体で、燃料１１ｔ池の反応ガス供給手段
、集電体として機能する。アノード談たはカソードの電
極に２いては３相界面が形成され電気化学反応がおこる
。
つの工面にそれぞれアノードまたはカソード、および電
極基材を配して形成される。アノードまたはカソードの
各電極は固体高分子電解質膜Ｋ膜と電極基材とによりサ
ンドウィッチされる。固体高分子ｉｉｒ、ｓ質膜はスル
ホン酸基を持つポリスチレン系の陽イオン交換膜をカチ
オン導電性膜として使用したもの、フロロカーホンスル
ホン酸トポｌビニリデンフロライドの混合膜、あるいは
フロロカーホンマトリックスにトリフロロエチレンをク
ラフト化したものなどが知られているが、最近テ（マバ
ーフロロカーホンスルホン酸＠ （米国、ｆユボノ社製
、商品名ナフィオン膜）を用いる０とｌこより燃料１ｍ
を長寿命化したものなどが知られている。固体高分子電
解質膜は分子中にプロトン（水素イオン）又洪基を有し
、飽和に含水させることｌこより常温で加Ωｅ４以下の
比抵抗を示し、プロトン導電性１ｉＬ解質として機能す
る。飽和含水蓋は温度ｌこよって可逆的に変化する。電
極基材は多孔質体で、燃料１１ｔ池の反応ガス供給手段
、集電体として機能する。アノード談たはカソードの電
極に２いては３相界面が形成され電気化学反応がおこる
。
アノードでは次式の反応がおこる。
Ｈ２→２Ｈ＋２ｅ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ｆｌｌカソードでは次式の反応がおこる。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ｆｌｌカソードでは次式の反応がおこる。
％０２ ＋ ２Ｈ＋２ ｅ −４Ｈ２０・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（２）つまり、アノードにお
いては、系の外部より供給された水素がプロトンと電子
を生成する。生成したプロトンはイオン交換膜中をカソ
ードに向かって移動し、電子は外部回路を通ってカソー
ドに移動する。−万、カソードに２いては、系の外部よ
り供給された酸素と、イオン交換膜中をアノードより移
動してさたプロトンと、外部回路より移動してきた電子
が反応し、水を生成する。
・・・・・・・・・・・・（２）つまり、アノードにお
いては、系の外部より供給された水素がプロトンと電子
を生成する。生成したプロトンはイオン交換膜中をカソ
ードに向かって移動し、電子は外部回路を通ってカソー
ドに移動する。−万、カソードに２いては、系の外部よ
り供給された酸素と、イオン交換膜中をアノードより移
動してさたプロトンと、外部回路より移動してきた電子
が反応し、水を生成する。
固体高分子電解質であるフッ素樹月酋系イオン交換膜に
アノード韮たはカソードの電極を形成する方法として特
公昭５８−４７４７１号公報にはイオン交換膜に還元剤
を含む溶液を含浸し、次いで金属塩溶液中に浸漬して膜
表面（こ直接金属を析出させる方法が開示されている。
アノード韮たはカソードの電極を形成する方法として特
公昭５８−４７４７１号公報にはイオン交換膜に還元剤
を含む溶液を含浸し、次いで金属塩溶液中に浸漬して膜
表面（こ直接金属を析出させる方法が開示されている。
またｔｆｆ開平１−２９８７８号公報−こは、イオン父
洪膜表面に金属塩を成層させ、ちゆうに入る。
洪膜表面に金属塩を成層させ、ちゆうに入る。
〔発明が解決しようとする課題Ｊ
しかしながら上述のような従来の無電解メツキ法による
電極の製造法においては電極の反応表面積が小さくて活
性に乏しく、良好な燃料電池特性を得ることができなか
った。
電極の製造法においては電極の反応表面積が小さくて活
性に乏しく、良好な燃料電池特性を得ることができなか
った。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的は無１！
解メツキ法により形成される電極の表面積を大きくする
ようにし、て、電流電圧特性に優れる固体高分子電解質
型燃料電池の製造方法を提供することにある。
解メツキ法により形成される電極の表面積を大きくする
ようにし、て、電流電圧特性に優れる固体高分子電解質
型燃料電池の製造方法を提供することにある。
上述の目的はこの発明によれは
１）第一工程と、第二工程と、第三工程とを有し。
第一工程はフッ素樹脂系イオン交換膜の表面に白金塩を
還元して白金電極を被着させる工程であり、 第二工程は前記白金電極を王水溶液中で一部溶解処理す
る工程であり。
還元して白金電極を被着させる工程であり、 第二工程は前記白金電極を王水溶液中で一部溶解処理す
る工程であり。
第三工程は、王水処理後の白金電極を硫酸溶液中で処理
する工程であること。
する工程であること。
２）上記１記載の製造方法において、白金塩は白金のア
ミン錯体であること、 ３）上記１記載の製造方法において、水で２倍に希釈し
た王水溶液中に室温で１分間浸漬するものであること、
才たは ４）上記１記載の製造方法ｌこ２いて、水で４０倍に希
釈した硫酸中で３１）分間煮瀕するものである。とする
ことｔこより達成される。
ミン錯体であること、 ３）上記１記載の製造方法において、水で２倍に希釈し
た王水溶液中に室温で１分間浸漬するものであること、
才たは ４）上記１記載の製造方法ｌこ２いて、水で４０倍に希
釈した硫酸中で３１）分間煮瀕するものである。とする
ことｔこより達成される。
〔作用）
無電解による白金めつきは王水によって不均一な溶解を
受ける。硫酸処理は王水による溶解反応を停止させる。
受ける。硫酸処理は王水による溶解反応を停止させる。
次にこの発明の爽施例を図面に基いて説明する。
７７素樹脂陽イオン交換膜に塩化白金酸とアンモニアの
水＠液を閏℃で２ｈ反応させ、白金のアミン錯体を成層
させた。次いで還元剤として水素化ホウ素ナトリウムを
用いて５０’Ｃで２ｈ反応させ白金のめつき層を得た。
水＠液を閏℃で２ｈ反応させ、白金のアミン錯体を成層
させた。次いで還元剤として水素化ホウ素ナトリウムを
用いて５０’Ｃで２ｈ反応させ白金のめつき層を得た。
メタライズされたフン累樹脂系陽イオン交換膜は真窒乾
燥機で乾燥した。
燥機で乾燥した。
王水の水浴液は、王水と水の混合比率を１＝１に調合し
たものを使った。無１！解メツキ法で生成した白金のメ
ツキ層を保持したフッ素樹脂系陽イオン交換膜を、室温
ｌこて１分間、王水水溶液中に浸した。王水処理したフ
ッ素樹脂系陽イオン交換膜を希釈した硫酸水浴液で煮那
を加分間、脱イオン水中で１時間煮汚した後、真空乾燥
機にて乾燥した。王水処理前と抜では％ｌ量比で３０％
の口金が溶解した。王水処理恢の白金の量は、０．７ｒ
ｇ／メでめった。
たものを使った。無１！解メツキ法で生成した白金のメ
ツキ層を保持したフッ素樹脂系陽イオン交換膜を、室温
ｌこて１分間、王水水溶液中に浸した。王水処理したフ
ッ素樹脂系陽イオン交換膜を希釈した硫酸水浴液で煮那
を加分間、脱イオン水中で１時間煮汚した後、真空乾燥
機にて乾燥した。王水処理前と抜では％ｌ量比で３０％
の口金が溶解した。王水処理恢の白金の量は、０．７ｒ
ｇ／メでめった。
王水処理して得られた無電解メツキ着付のフッ素樹脂系
陽イオン交換膜を、撥水処理した。
陽イオン交換膜を、撥水処理した。
グラファ・イトの多孔質材料で挾んでセルを組みＶてた
。撥水処理はデフロン（Ｄｕｐｏｎｔの商品名）３０Ｊ
（三井・デュポン・フロロケミカル製）！こグラファイ
トの多孔質材料を浸して、室温ｌこてＵ時間乾燥し、３
６０°Ｃで１５分焼成したものを使用した。
。撥水処理はデフロン（Ｄｕｐｏｎｔの商品名）３０Ｊ
（三井・デュポン・フロロケミカル製）！こグラファイ
トの多孔質材料を浸して、室温ｌこてＵ時間乾燥し、３
６０°Ｃで１５分焼成したものを使用した。
セルは７０℃の温度にて運転を行い、この場合の電流密
夏一端子電圧変化を副足した。得られた結果を第１図１
こ示す。第１図において、！性線Ａは無電解メツキ層を
王水処理したフッ素樹脂系陽イオン交換膜の特性、特性
線Ｂは王水処理を行わないフッ素樹脂系陽イオン交換膜
の特性である。
夏一端子電圧変化を副足した。得られた結果を第１図１
こ示す。第１図において、！性線Ａは無電解メツキ層を
王水処理したフッ素樹脂系陽イオン交換膜の特性、特性
線Ｂは王水処理を行わないフッ素樹脂系陽イオン交換膜
の特性である。
本発明の実施例に係る燃料電池は電極の表面積が増大す
るので分極特性が向上している。なお王水処理はフッ素
樹脂系陽イオン交換８Ｉ表面の未反応の金属塩を溶解す
る働きもあり、金属塩溶解も燃料電池の特性を向上させ
る。
るので分極特性が向上している。なお王水処理はフッ素
樹脂系陽イオン交換８Ｉ表面の未反応の金属塩を溶解す
る働きもあり、金属塩溶解も燃料電池の特性を向上させ
る。
〔発明の効果」
この発明によれば
１）第一工程と、第二工程と、第三工程とを有し。
第一工程はフッ素樹脂系イオン交換膜の表面に白金塩を
還元して白金電極を破着させる工程であり、 第二工程は前記白金′Ｉｉｆ極を王水溶液中で一部溶解
処理する工程であり。
還元して白金電極を破着させる工程であり、 第二工程は前記白金′Ｉｉｆ極を王水溶液中で一部溶解
処理する工程であり。
２）請求項１記載の製造方法において、白金塩は白金の
アミン錯体であること、 ３）上記１記載の製造方法において、水で２倍に希釈し
た王水溶液中に室温で１分間浸漬するものであること、
または ４）上記ｌ記載の製造方法において、水で個想番こ希釈
したｔＬ酸中で加分間煮洲するものであるとするので、
王水処理により無電解による白金電極の５不均一に溶解
しまたｉ＃！処理は王水（こよる白金溶解をｔ極面積転
入のところで停止させそのわり分＆特性に唆れる固体高
分子［解質型燃料電池が得られる。
アミン錯体であること、 ３）上記１記載の製造方法において、水で２倍に希釈し
た王水溶液中に室温で１分間浸漬するものであること、
または ４）上記ｌ記載の製造方法において、水で個想番こ希釈
したｔＬ酸中で加分間煮洲するものであるとするので、
王水処理により無電解による白金電極の５不均一に溶解
しまたｉ＃！処理は王水（こよる白金溶解をｔ極面積転
入のところで停止させそのわり分＆特性に唆れる固体高
分子［解質型燃料電池が得られる。
第１図はこの発明の実施例に係る燃料！池の分極％性（
％性ｉｆ！Ａｈ）を従来の燃料電池の分極特性千１ 図
％性ｉｆ！Ａｈ）を従来の燃料電池の分極特性千１ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）第一工程と、第二工程と、第三工程とを有し、第一
工程はフッ素樹脂系イオン交換膜の表面に白金塩を還元
して白金電極を被着させる工程であり、 第二工程は前記白金電極を王水溶液中で一部溶解処理す
る工程であり、 第三工程は、王水処理後の白金電極を硫酸溶液中で処理
する工程である、ことを特徴とする固体高分子電解質型
燃料電池の製造方法。 ２）請求項１記載の製造方法において、白金塩は白金の
アミン錯体であることを特徴とする固体高分子電解質型
燃料電池の製造方法。 ３）請求項１記載の製造方法において、水で２倍に希釈
した王水溶液中に室温で１分間浸漬するものであること
を特徴とする固体高分子電解質型燃料電池の製造方法。 ４）請求項１記載の製造方法において、水で４０倍に希
釈した硫酸中で３０分間煮沸するものであることを特徴
とする固体高分子電解質型燃料電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202892A JPH0495355A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 固体高分子電解質型燃料電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2202892A JPH0495355A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 固体高分子電解質型燃料電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0495355A true JPH0495355A (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=16464931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2202892A Pending JPH0495355A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 固体高分子電解質型燃料電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0495355A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648307A (en) * | 1994-12-05 | 1997-07-15 | Agency Of Industrial Science And Technology, Ministry Of International Trade And Industry | Method for production of gas diffusion electrode |
| EP1981112A3 (en) * | 1998-06-01 | 2008-12-10 | Panasonic Corporation | Method for activating a fuel cell |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2202892A patent/JPH0495355A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648307A (en) * | 1994-12-05 | 1997-07-15 | Agency Of Industrial Science And Technology, Ministry Of International Trade And Industry | Method for production of gas diffusion electrode |
| EP1981112A3 (en) * | 1998-06-01 | 2008-12-10 | Panasonic Corporation | Method for activating a fuel cell |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112010005263B4 (de) | Platin-Monoschicht auf hohlen, porösen Nanopartikeln mit großen Oberflächen-Flächen und Herstellungsverfahren | |
| JP3080971B2 (ja) | オゾン製造用電極構造体及びその製造方法 | |
| CN109786800B (zh) | 采用泡沫镍基镀铜电极的热再生氨电池及制备方法 | |
| GB2042250A (en) | Active electrode, electrochemical cell comprising the electrode and method of forming electrode | |
| JP2005501177A (ja) | 電気化学的反応電極、製造方法、及びその適用機器。 | |
| CN103880121B (zh) | 水处理系统与方法 | |
| JP2007186823A (ja) | 炭素繊維の表面処理方法、親水性炭素繊維及び電極、並びにそれらの製造方法 | |
| JPH0412458A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JPS6261118B2 (ja) | ||
| Yi-Lin et al. | Metals and alloys bonded on solid polymer electrolyte for electrochemical reduction of pure benzaldehyde without liquid supporting electrolyte | |
| JPH0495355A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池の製造方法 | |
| JPS6261119B2 (ja) | ||
| JP2008506845A (ja) | 向上した導電性を有するニッケル酸化物表面の製造方法 | |
| JP2018016872A (ja) | 水素発生用電極の製造方法及び水素発生用電極を用いた電気分解方法 | |
| KR101122630B1 (ko) | 전자빔 조사를 이용한 오산화바나듐 박막의 제조방법 및 이에 따라 제조된 에너지 저장능력이 향상된 오산화바나듐 박막 | |
| CN117012985A (zh) | 一种表面改性的多孔钛扩散层及其制备方法 | |
| CN116364990A (zh) | 一种膜电极及其制备方法 | |
| KR200276721Y1 (ko) | 고체 고분자 전해질 막 | |
| JP2010211946A (ja) | 燃料電池用触媒層、燃料電池用触媒層の製造方法 | |
| JPH0417689A (ja) | 水電解用電極及びその製造方法 | |
| US3354060A (en) | Process for the formation of a fuel cell electrode containing an intimate mixture ofplatinum and a second metal | |
| RU2534014C1 (ru) | Способ изготовления электродов с пористым никелевым покрытием для щелочных электролизеров воды | |
| CN118345408B (zh) | 一种膜电极及其制备方法和应用 | |
| CN118281153B (zh) | 一种复合负极材料及其制备方法和应用 | |
| KR20250022487A (ko) | 전극 및 전극 제조 방법 |