JPH0552032B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0552032B2 JPH0552032B2 JP59032891A JP3289184A JPH0552032B2 JP H0552032 B2 JPH0552032 B2 JP H0552032B2 JP 59032891 A JP59032891 A JP 59032891A JP 3289184 A JP3289184 A JP 3289184A JP H0552032 B2 JPH0552032 B2 JP H0552032B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- electrode
- phosphoric acid
- fuel cell
- thick
- 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 - Lifetime
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 31
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 17
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
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
- H01M4/92—Metals of platinum group
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
- H01M2300/0008—Phosphoric acid-based
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、リン酸型燃料電池用触媒の改良に関
するものである。
するものである。
燃料電池の基本原理は、水の電気分解とは逆の
反応を利用して、H2とO2と電気化学的に反応さ
せて水を生成し直接起電するもので、このH2と
O2の電気化学的反応に於いては触媒を必要とす
る。
反応を利用して、H2とO2と電気化学的に反応さ
せて水を生成し直接起電するもので、このH2と
O2の電気化学的反応に於いては触媒を必要とす
る。
燃料電池本体は、多孔質のカーボン電極の間
に、電解質マトリツクスを挟んだもので、両側の
カーボン電極には一般にPt系合金の触媒が担持
されている。そしてこの燃料電池本体の両電極の
側にO2とH2が夫々溜められるような構造の素子
が配されている。
に、電解質マトリツクスを挟んだもので、両側の
カーボン電極には一般にPt系合金の触媒が担持
されている。そしてこの燃料電池本体の両電極の
側にO2とH2が夫々溜められるような構造の素子
が配されている。
前記電解質マトリツクスに封入される電解液の
種類により、燃料電池はアルカリ型、リン酸型、
溶融炭酸塩型、固体電解質型等があるが、特にリ
ン酸型燃料電池では、電極反応での活性化分極が
大きいので、これを低減させる為に活性な電極触
媒の使用が必須であり、触媒としてPtを欠かす
ことができない。
種類により、燃料電池はアルカリ型、リン酸型、
溶融炭酸塩型、固体電解質型等があるが、特にリ
ン酸型燃料電池では、電極反応での活性化分極が
大きいので、これを低減させる為に活性な電極触
媒の使用が必須であり、触媒としてPtを欠かす
ことができない。
ところでPtは触媒活性が高いが、H2の吸蔵が
体積の100倍程度で放電特性が十分満足できるも
のとは云えないものである。放電特性を上げるに
はPtの触媒量を増やせば良いが、Ptは高価であ
るので、その触媒量を減らす為に種々の電極材料
についての研究がなされている。
体積の100倍程度で放電特性が十分満足できるも
のとは云えないものである。放電特性を上げるに
はPtの触媒量を増やせば良いが、Ptは高価であ
るので、その触媒量を減らす為に種々の電極材料
についての研究がなされている。
本発明は斯かる実情に鑑みて、触媒活性が高
く、しかもガス透過性が高く且つ放電特性に優れ
たリン酸型燃料電池用触媒を開発すべく鋭意攻究
の結果、大概満足できる触媒を見い出した。
く、しかもガス透過性が高く且つ放電特性に優れ
たリン酸型燃料電池用触媒を開発すべく鋭意攻究
の結果、大概満足できる触媒を見い出した。
本発明のリン酸型燃料電池用触媒は、Pd中に
Ptを５〜15wt％含有するPd−Pt合金である。
Ptを５〜15wt％含有するPd−Pt合金である。
本発明のリン酸燃料電池用触媒に於いて、Pd
を主成分とした理由は、触媒活性がPtよりも低
いが、H2の吸蔵が体積の800程度でガス透過性が
高く、且つ放電特性が極めて優れていて、しかも
Ptよりも安価であるからである。またPtをPdに
５〜15wt％添加して合金化した理由は、触媒活
性に優れたPtを効率良く作用させるべく分子の
状態で分散する為で、5wt％未満では触媒作用が
不十分で、15wt％を越えるとガス透過性が低く
なり、且つ放電特性が不十分となるものである。
を主成分とした理由は、触媒活性がPtよりも低
いが、H2の吸蔵が体積の800程度でガス透過性が
高く、且つ放電特性が極めて優れていて、しかも
Ptよりも安価であるからである。またPtをPdに
５〜15wt％添加して合金化した理由は、触媒活
性に優れたPtを効率良く作用させるべく分子の
状態で分散する為で、5wt％未満では触媒作用が
不十分で、15wt％を越えるとガス透過性が低く
なり、且つ放電特性が不十分となるものである。
次に本発明のリン酸型燃料電池用触媒の具体的
な実施例と従来例について説明する。
な実施例と従来例について説明する。
実施例 １
PbにPtを10wt％添加して合金化したPd−Pt合
金の粉末をカーボン電極（0.50mm厚）上に焼付塗
装して100μｍ厚の触媒層を形成した。
金の粉末をカーボン電極（0.50mm厚）上に焼付塗
装して100μｍ厚の触媒層を形成した。
実施例 ２
PdにPtを5wt％添加して合金化したPd−Pt合
金をカーボン電極（0.50mm厚）上にめつきして
10μｍ厚の触媒層を形成した。
金をカーボン電極（0.50mm厚）上にめつきして
10μｍ厚の触媒層を形成した。
実施例 ３
PdにPtを8wt％添加して合金化したPd−Pt合
金より成る150μｍの箔をカーボン電極（0.50mm
厚）上に接合して触媒層を形成した。
金より成る150μｍの箔をカーボン電極（0.50mm
厚）上に接合して触媒層を形成した。
実施例 ４
Pdにptを10wt％添加して合金化したPd−Pt合
金の塩の溶液をカーボン電極に含浸させ、還元し
てPd−Pt合金の触媒を担持した。
金の塩の溶液をカーボン電極に含浸させ、還元し
てPd−Pt合金の触媒を担持した。
従来例 １
Ptの粉末をカーボン電極（0.50mm厚）上に焼付
塗装して100μｍ厚の触媒層を形成した。
塗装して100μｍ厚の触媒層を形成した。
従来例 ２
Ptをカーボン電極（0.50mm厚）上にめつきして
10μｍ厚の触媒層を形成した。
10μｍ厚の触媒層を形成した。
従来例 ３
Ptより成る150μｍの箔をカーボン電極（0.50mm
厚）上に接合して触媒層を形成した。
厚）上に接合して触媒層を形成した。
従来例 ４
Ptの塩の溶液をカーボン電極に含浸させ、還
元してPtの触媒を担持した。
元してPtの触媒を担持した。
然してこれら実施例１〜４及び従来例１〜４の
電極触媒をリン酸型燃料電池の負極に用い、正極
にPt−Rh5wt％合金の粉末をカーボン電極（0.50
mm厚）上に焼付塗装して100μｍ厚の触媒層を形
成した電極触媒を用いて起電した処、第１図のグ
ラフに示すような発電特性が見られた。この第１
図のグラフで明らかなように実施例１〜４の電極
触媒を負極に用いたリン酸型燃料電池は従来例１
〜４の電極触媒を負極に用いたリン酸型燃料電池
に比べ発電特性に優れていることが判る。これは
ひとえに負極に用いた実施例１〜４の電極触媒
が、触媒活性に優れ、ガス透過性が高く且つ放電
特性が極めて優れているからに他ならない。
電極触媒をリン酸型燃料電池の負極に用い、正極
にPt−Rh5wt％合金の粉末をカーボン電極（0.50
mm厚）上に焼付塗装して100μｍ厚の触媒層を形
成した電極触媒を用いて起電した処、第１図のグ
ラフに示すような発電特性が見られた。この第１
図のグラフで明らかなように実施例１〜４の電極
触媒を負極に用いたリン酸型燃料電池は従来例１
〜４の電極触媒を負極に用いたリン酸型燃料電池
に比べ発電特性に優れていることが判る。これは
ひとえに負極に用いた実施例１〜４の電極触媒
が、触媒活性に優れ、ガス透過性が高く且つ放電
特性が極めて優れているからに他ならない。
以上詳記した通り本発明のリン酸型燃料電池用
触媒は、Ptが分子の状態でPd中に均一に分散し
ていて触媒活性が高く、またPdが主成分である
為ガス透過性が高く且つ放電特性が極めて優れて
いて、その上安価であるので、従来のPt或いは
Pt合金の触媒にとつて代わることのできる画期
的なものと言える。
触媒は、Ptが分子の状態でPd中に均一に分散し
ていて触媒活性が高く、またPdが主成分である
為ガス透過性が高く且つ放電特性が極めて優れて
いて、その上安価であるので、従来のPt或いは
Pt合金の触媒にとつて代わることのできる画期
的なものと言える。
第１図は本発明のPd−Pt合金触媒を用いたリ
ン酸型燃料電池と従来のPt触媒を用いたリン酸
型燃料電池との発電特性を示すグラフである。
ン酸型燃料電池と従来のPt触媒を用いたリン酸
型燃料電池との発電特性を示すグラフである。
Claims (1)
- １ Pd中にPtを５〜15wt％含有するPd−Pt合金
であるリン酸型燃料電池用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032891A JPS60177554A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | リン酸型燃料電池用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032891A JPS60177554A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | リン酸型燃料電池用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177554A JPS60177554A (ja) | 1985-09-11 |
| JPH0552032B2 true JPH0552032B2 (ja) | 1993-08-04 |
Family
ID=12371504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59032891A Granted JPS60177554A (ja) | 1984-02-23 | 1984-02-23 | リン酸型燃料電池用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177554A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3786681T2 (de) * | 1986-01-27 | 1993-11-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | Verfahren zur behandlung eines farbphotographischen silberhalogenidmaterials fuer kopien. |
| JP7281157B2 (ja) * | 2018-07-19 | 2023-05-25 | グローバル・リンク株式会社 | 固体高分子形燃料電池及び電極製造方法 |
-
1984
- 1984-02-23 JP JP59032891A patent/JPS60177554A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60177554A (ja) | 1985-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5069988A (en) | Metal and metal oxide catalyzed electrodes for electrochemical cells, and methods of making same | |
| JPH05258755A (ja) | 高分子固体電解質型燃料電池の製造方法 | |
| US3549423A (en) | Method for manufacturing foam type electrode | |
| KR100982645B1 (ko) | 연료 전지 촉매용 지지체 | |
| EP0101423A3 (en) | Fuel cell anode | |
| JPH09245801A (ja) | 高分子固体電解質型燃料電池用電極及びその製造方法 | |
| US5800938A (en) | Sandwich-type solid polymer electrolyte fuel cell | |
| JPS6322023B2 (ja) | ||
| US3393100A (en) | Process of generating electrical energy utilizing a fuel containing carbon monoxide and a fuel cell electrode structure therefor, comprising a carbon-monoxide resistant electrode body | |
| RU2230400C1 (ru) | Спиртово-воздушный топливный элемент | |
| JPS5910024B2 (ja) | ミツペイアルカリチクデンチ | |
| JPH11126616A (ja) | 共耐性白金亜鉛燃料電池用電極 | |
| JP3019978B2 (ja) | 電気化学的電池及び電気化学的活性物質とその製造方法 | |
| JPS60746B2 (ja) | ガス電極 | |
| US3306780A (en) | Sintered nickel-carbon gas diffusion electrode for fuel cells | |
| JPH0552032B2 (ja) | ||
| US3414438A (en) | Fuel cell having sintered porous electrode consisting of electrically conductive material and of boron | |
| US3382103A (en) | Method of supplying aqueous hydrazine to a vapor diffusion fuel cell electrode | |
| JP4937527B2 (ja) | 燃料電池用白金触媒及びこれを含む燃料電池 | |
| US20210399311A1 (en) | Compositions and processes for optimizing oxygen reduction and oxygen evolution reactions | |
| JPS6247968A (ja) | 内部改質を行う溶融炭酸塩型燃料電池 | |
| JP2001015120A (ja) | 高分子固体電解質型燃料電池用触媒及び高分子固体電解質型燃料電池 | |
| US4461812A (en) | Lightweight storage battery | |
| JP2002134119A (ja) | 燃料電池および燃料電池用電極 | |
| JPS60216459A (ja) | 燃料電池の空気電極 |