JPH07192738A - 燃料電池用電極触媒層 - Google Patents
燃料電池用電極触媒層Info
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- JPH07192738A JPH07192738A JP5327878A JP32787893A JPH07192738A JP H07192738 A JPH07192738 A JP H07192738A JP 5327878 A JP5327878 A JP 5327878A JP 32787893 A JP32787893 A JP 32787893A JP H07192738 A JPH07192738 A JP H07192738A
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- 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
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、燃料電池の長期に亘る安定
した起電反応を阻害する径時的な電解液による触媒層の
ガス通路の閉塞現象を防止することである。 【構成】 本発明の燃料電池用電極触媒層は、多孔質基
体上に、貴金属触媒を担持したカーボン粉末とフッ素系
樹脂等を結着材として付与してなる燃料電池用電極触媒
層において、電解質に対する揆水性を具備するため、触
媒層を形成する貴金属触媒を担持したカーボン粉末のカ
ーボン表面の一部をフッ素被膜によりコーティングして
いることを特徴とする。
した起電反応を阻害する径時的な電解液による触媒層の
ガス通路の閉塞現象を防止することである。 【構成】 本発明の燃料電池用電極触媒層は、多孔質基
体上に、貴金属触媒を担持したカーボン粉末とフッ素系
樹脂等を結着材として付与してなる燃料電池用電極触媒
層において、電解質に対する揆水性を具備するため、触
媒層を形成する貴金属触媒を担持したカーボン粉末のカ
ーボン表面の一部をフッ素被膜によりコーティングして
いることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は貴金属触媒を担持したカ
ーボン粉末とフッ素系樹脂等を結着材として用いて形成
された燃料電池用の電極触媒層に関する。
ーボン粉末とフッ素系樹脂等を結着材として用いて形成
された燃料電池用の電極触媒層に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、燃料電池は、燃料の持つ化学エ
ネルギーを電気化学プロセスで酸化させることにより、
酸化反応に伴って放出されるエネルギーを直接電気エネ
ルギーに変換する装置である。この燃料電池を用いた発
電システムは、比較的小さな規模でも発電の熱効率が40
〜50％にも達し、新鋭火力発電をはるかにしのぐと期待
されている。また、近年大きな社会問題となっている公
害要因であるＳＯｘ，ＮＯｘの排出が極めて少ない、発
電装置内に燃焼セイクルを含まないので大量の冷却水を
必要としない、振動音が小さい等、原理的に高いエネル
ギー変換効率が期待できるとともに、騒音・排ガス等の
環境問題が少なく、さらに、負荷変動に対して応答性が
良い等の特徴があることから、その開発、実用化の研究
に期待と関心が寄せられている。
ネルギーを電気化学プロセスで酸化させることにより、
酸化反応に伴って放出されるエネルギーを直接電気エネ
ルギーに変換する装置である。この燃料電池を用いた発
電システムは、比較的小さな規模でも発電の熱効率が40
〜50％にも達し、新鋭火力発電をはるかにしのぐと期待
されている。また、近年大きな社会問題となっている公
害要因であるＳＯｘ，ＮＯｘの排出が極めて少ない、発
電装置内に燃焼セイクルを含まないので大量の冷却水を
必要としない、振動音が小さい等、原理的に高いエネル
ギー変換効率が期待できるとともに、騒音・排ガス等の
環境問題が少なく、さらに、負荷変動に対して応答性が
良い等の特徴があることから、その開発、実用化の研究
に期待と関心が寄せられている。
【０００３】ところで、上述の様な燃料電池は、通常電
解質を挟んで一対の多孔質電極を配置し、一方の電極の
背面に水素等の燃料ガスを接触させて燃料極を構成する
とともに、他方の電極の背面に酸素等の酸化剤を接触さ
せて酸化剤極を構成して、このときに起こる電気化学的
反応により発生する電気エネルギーを、上記一対の電極
間から取出すようにしたものである。この場合、電解質
として一般に用いられているのは、リン酸等の酸性溶液
である。また、前記多孔質電極は、通常カーボンベーパ
ーのような多孔性炭素基材に貴金属触媒を担持させたも
のである。
解質を挟んで一対の多孔質電極を配置し、一方の電極の
背面に水素等の燃料ガスを接触させて燃料極を構成する
とともに、他方の電極の背面に酸素等の酸化剤を接触さ
せて酸化剤極を構成して、このときに起こる電気化学的
反応により発生する電気エネルギーを、上記一対の電極
間から取出すようにしたものである。この場合、電解質
として一般に用いられているのは、リン酸等の酸性溶液
である。また、前記多孔質電極は、通常カーボンベーパ
ーのような多孔性炭素基材に貴金属触媒を担持させたも
のである。
【０００４】この様にリン酸等の酸性電解質を用いる燃
料電池においては、電極反応は、例えば上記の様に、貴
金属触媒を担持させた炭素基材からなる固相、リン酸溶
液のような電解質からなる液相、及び燃料ガス及び酸化
剤ガスのような反応ガスからなる気相の三つの相が共存
する場所で起こる。この様な三つの相が共存する場所
は、一般に三相帯と呼ばれるが、この三相帯の面積によ
って、燃料電池の電極反応及び電池特性が影響を受け
る。即ち、その面積が小さいほど電池特性は低下し、反
対に、面積大きいほど電池特性は向上して、高性能燃料
電池を得ることができる。上述した様に燃料電池特性に
影響を及ぼす三相帯の面積を考える上において、固相、
液相、気相の確保や維持は、燃料電池の起電反応を活性
に進める重要な因子となっている。
料電池においては、電極反応は、例えば上記の様に、貴
金属触媒を担持させた炭素基材からなる固相、リン酸溶
液のような電解質からなる液相、及び燃料ガス及び酸化
剤ガスのような反応ガスからなる気相の三つの相が共存
する場所で起こる。この様な三つの相が共存する場所
は、一般に三相帯と呼ばれるが、この三相帯の面積によ
って、燃料電池の電極反応及び電池特性が影響を受け
る。即ち、その面積が小さいほど電池特性は低下し、反
対に、面積大きいほど電池特性は向上して、高性能燃料
電池を得ることができる。上述した様に燃料電池特性に
影響を及ぼす三相帯の面積を考える上において、固相、
液相、気相の確保や維持は、燃料電池の起電反応を活性
に進める重要な因子となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】燃料電池を長期に亘り
起電反応を継続させると、起電生成物の蓄積や、また、
電解液の移動等によって、反応ガスを反応点まで供給す
る、ガス拡散通路が電解液により閉塞される現象が観察
されている。この現象は、反応ガスのブロッキングとも
呼ばれ、このガスのブロッキングが生じる原因として、
触媒層揆水性の低下や、触媒層形成条件の不適合による
電極触媒層気孔分布の不良等が考えられている。これら
の現象が生じた結果、三相界面の面積の減少を引き起こ
すため、電極反応が充分に行われず、長期に亘り安定に
起電反応を継続することが困難となるものであった。
起電反応を継続させると、起電生成物の蓄積や、また、
電解液の移動等によって、反応ガスを反応点まで供給す
る、ガス拡散通路が電解液により閉塞される現象が観察
されている。この現象は、反応ガスのブロッキングとも
呼ばれ、このガスのブロッキングが生じる原因として、
触媒層揆水性の低下や、触媒層形成条件の不適合による
電極触媒層気孔分布の不良等が考えられている。これら
の現象が生じた結果、三相界面の面積の減少を引き起こ
すため、電極反応が充分に行われず、長期に亘り安定に
起電反応を継続することが困難となるものであった。
【０００６】本発明は、燃料電池の長期に亘る安定した
起電反応を阻害する経時的な電解液による触媒層のガス
拡散通路の閉塞現象を防止するため、触媒層に揆水性を
具備させることを目的としている。
起電反応を阻害する経時的な電解液による触媒層のガス
拡散通路の閉塞現象を防止するため、触媒層に揆水性を
具備させることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池用電極
触媒層は、多孔質基体上に、貴金属触媒を担持したカー
ボン粉末とフッ素系樹脂等を結着材として付与してなる
燃料電池用電極触媒層において、電解質に対する揆水性
を具備するため、触媒層を形成する貴金属触媒を担持し
たカーボン粉末のカーボン表面の一部をフッ素被膜によ
りコーティングしている。
触媒層は、多孔質基体上に、貴金属触媒を担持したカー
ボン粉末とフッ素系樹脂等を結着材として付与してなる
燃料電池用電極触媒層において、電解質に対する揆水性
を具備するため、触媒層を形成する貴金属触媒を担持し
たカーボン粉末のカーボン表面の一部をフッ素被膜によ
りコーティングしている。
【０００８】また、電解質に対する揆水性を具備するた
め、触媒層を形成する貴金属触媒を担持したカーボン粉
末のカーボン表面に揆水性官能基を形成する表面修飾処
理を施されたことを特徴とする。さらにまた、電解質に
対する揆水性を具備するため、結着材として付与された
フッ素系樹脂は直径0.1 ミクロン以下の粒子であること
を特徴とする。
め、触媒層を形成する貴金属触媒を担持したカーボン粉
末のカーボン表面に揆水性官能基を形成する表面修飾処
理を施されたことを特徴とする。さらにまた、電解質に
対する揆水性を具備するため、結着材として付与された
フッ素系樹脂は直径0.1 ミクロン以下の粒子であること
を特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明では、触媒層に揆水性を具備するので、
燃料電池の長期に亘る安定した起電反応を阻害する経時
的な電解液による触媒層のガス拡散通路の閉塞現象を防
止する。
燃料電池の長期に亘る安定した起電反応を阻害する経時
的な電解液による触媒層のガス拡散通路の閉塞現象を防
止する。
【００１０】すなわち、触媒層を形成する貴金属触媒を
担持したカーボン粉末のカーボン表面に一部をフッ素被
膜によりコーティングすることにより、電解液によるガ
スの拡散通路の閉塞現象を防止するものである。
担持したカーボン粉末のカーボン表面に一部をフッ素被
膜によりコーティングすることにより、電解液によるガ
スの拡散通路の閉塞現象を防止するものである。
【００１１】また、触媒層を形成する貴金属触媒を担持
したカーボン粉末のカーボン表面を揆水性官能基（アル
キル基・フェニル基等）を形成する表面修飾処理を施す
ことにより、電解液によるガスの拡散通路の閉塞現象を
防止する。結着材として付与されたフッ素系樹脂は直径
0.1 ミクロン以下の粒子にすることにより、電解液によ
るガスの拡散通路の閉塞現象を防止する。
したカーボン粉末のカーボン表面を揆水性官能基（アル
キル基・フェニル基等）を形成する表面修飾処理を施す
ことにより、電解液によるガスの拡散通路の閉塞現象を
防止する。結着材として付与されたフッ素系樹脂は直径
0.1 ミクロン以下の粒子にすることにより、電解液によ
るガスの拡散通路の閉塞現象を防止する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１に示
す触媒層を形成する貴金属触媒２を担持したカーボン粉
末１のカーボン表面の一部をフッ素被膜３によりコーテ
ィングする場合について、具体的に説明する。
す触媒層を形成する貴金属触媒２を担持したカーボン粉
末１のカーボン表面の一部をフッ素被膜３によりコーテ
ィングする場合について、具体的に説明する。
【００１３】貴金属触媒２を担持したカーボン粉末１を
雰囲気炉中において、約400 ℃に加熱する、この時の炉
内雰囲気は、窒素などの不活性雰囲気であり、カーボン
粉末の酸化・燃焼をさけなければいけない。次に、炉内
雰囲気を水素等の還元雰囲気としカーボン粉末表面の不
純物などを除去する、この時の保持時間はカーボン粉末
の種類によりことなる。雰囲気炉温度を約250 ℃とし
て、炉中にフッ素ガスを直接流入した、この時のフッ素
ガスは、アルゴン等の不活性ガスにより10％程度に希釈
して行った。次にこのカーボン粉末を約400 ℃まで再度
加熱し、カーボン表面の一部をフッ素被膜によりコーテ
ィングした。
雰囲気炉中において、約400 ℃に加熱する、この時の炉
内雰囲気は、窒素などの不活性雰囲気であり、カーボン
粉末の酸化・燃焼をさけなければいけない。次に、炉内
雰囲気を水素等の還元雰囲気としカーボン粉末表面の不
純物などを除去する、この時の保持時間はカーボン粉末
の種類によりことなる。雰囲気炉温度を約250 ℃とし
て、炉中にフッ素ガスを直接流入した、この時のフッ素
ガスは、アルゴン等の不活性ガスにより10％程度に希釈
して行った。次にこのカーボン粉末を約400 ℃まで再度
加熱し、カーボン表面の一部をフッ素被膜によりコーテ
ィングした。
【００１４】このフッ素のコーティング被膜により、触
媒層に揆水性を具備するもので電解液５によるガスの拡
散通路４の閉塞現象を防止する作用が得られる。ここ
で、燃料電池を長期に亘り起電反応を継続することによ
り、図１で示す電解液５が徐々に貴金属触媒を担持した
カーボン粉末１を覆う様にして広がってゆく現象が生ず
る。この現象は前述した様に、燃料電池の起電反応の活
物質である水素等の燃料ガス及び酸素等の酸化剤ガスの
拡散通路４を阻害するものであり、この電解液５がカー
ボン粉末１の表面を覆う現象を防止することができれ
ば、この不具合は解消するものである。
媒層に揆水性を具備するもので電解液５によるガスの拡
散通路４の閉塞現象を防止する作用が得られる。ここ
で、燃料電池を長期に亘り起電反応を継続することによ
り、図１で示す電解液５が徐々に貴金属触媒を担持した
カーボン粉末１を覆う様にして広がってゆく現象が生ず
る。この現象は前述した様に、燃料電池の起電反応の活
物質である水素等の燃料ガス及び酸素等の酸化剤ガスの
拡散通路４を阻害するものであり、この電解液５がカー
ボン粉末１の表面を覆う現象を防止することができれ
ば、この不具合は解消するものである。
【００１５】つまり、カーボン粉末１の電解液５に対す
る揆水性が具備されるものである。従来は図１に示され
るフッ素系樹脂３により揆水効果を得ていたものである
が、本発明により材料としてのカーボン粉末１の揆水性
を直接的に強化するものであるから、電解液５はガスの
拡散通路４を閉塞することなくして、三相帯の形成要素
の一つとして作用する。ガスの拡散通路４が確保された
触媒層は、長期に安定した起電反応を円滑に進める使用
が得られるものである。
る揆水性が具備されるものである。従来は図１に示され
るフッ素系樹脂３により揆水効果を得ていたものである
が、本発明により材料としてのカーボン粉末１の揆水性
を直接的に強化するものであるから、電解液５はガスの
拡散通路４を閉塞することなくして、三相帯の形成要素
の一つとして作用する。ガスの拡散通路４が確保された
触媒層は、長期に安定した起電反応を円滑に進める使用
が得られるものである。
【００１６】このフッ素のコーティング被膜により、燃
料電池の長期に亘る安定した起電反応を阻害する経時的
な電解液による触媒層のガス拡散通路の閉塞現象を防止
され、長期に亘る安定した起電反応を継続する効果が得
られる。
料電池の長期に亘る安定した起電反応を阻害する経時的
な電解液による触媒層のガス拡散通路の閉塞現象を防止
され、長期に亘る安定した起電反応を継続する効果が得
られる。
【００１７】今回のフッ素ガス流入濃度は、アルゴン等
の不活性ガスにより10％程度に希釈して行ったが、被膜
の形成条件を検討することにより、フッ素ガス濃度に制
限はない。
の不活性ガスにより10％程度に希釈して行ったが、被膜
の形成条件を検討することにより、フッ素ガス濃度に制
限はない。
【００１８】次に、図１に示す触媒層を形成する貴金属
触媒を担持したカーボン粉末１のカーボン表面を揆水性
官能基（アルキル基・フェニル基等）を形成する表面修
飾処理を施す場合について具体的に説明する。この場合
には、一般的にＣＶＤ法（ケミカルベーパーディポジシ
ョン）を用いた。貴金属触媒を担持したカーボン粉末を
雰囲気炉中において、約400 ℃に加熱する、この時の炉
内雰囲気は、窒素などの不活性雰囲気であり、カーボン
粉末の酸化・燃焼をさけなければいけない。次に炉内雰
囲気を水素等の還元雰囲気としカーボン粉末表面の不純
物などを除去する、この時の保持時間はカーボン粉末の
種類によりことなる。雰囲気炉温度を約300 ℃として、
揆水性官能基（アルキル基・フェニル基等）のベーパー
をアルゴン等の不活性ガスにより行った。この時ベーパ
ーの発生源としてポリエチレングリコールを使用した。
ポリエチレングリコールの分解温度は約180 ℃であるた
め、ベーパーの発生源の温度は約250 ℃とした。
触媒を担持したカーボン粉末１のカーボン表面を揆水性
官能基（アルキル基・フェニル基等）を形成する表面修
飾処理を施す場合について具体的に説明する。この場合
には、一般的にＣＶＤ法（ケミカルベーパーディポジシ
ョン）を用いた。貴金属触媒を担持したカーボン粉末を
雰囲気炉中において、約400 ℃に加熱する、この時の炉
内雰囲気は、窒素などの不活性雰囲気であり、カーボン
粉末の酸化・燃焼をさけなければいけない。次に炉内雰
囲気を水素等の還元雰囲気としカーボン粉末表面の不純
物などを除去する、この時の保持時間はカーボン粉末の
種類によりことなる。雰囲気炉温度を約300 ℃として、
揆水性官能基（アルキル基・フェニル基等）のベーパー
をアルゴン等の不活性ガスにより行った。この時ベーパ
ーの発生源としてポリエチレングリコールを使用した。
ポリエチレングリコールの分解温度は約180 ℃であるた
め、ベーパーの発生源の温度は約250 ℃とした。
【００１９】この揆水性官能基（アルキル基・フェニル
基等）の蒸着により、触媒層に揆水性を具備するもので
電解液５によるガスの拡散通路４の閉塞現象を防止する
作用が得られる。
基等）の蒸着により、触媒層に揆水性を具備するもので
電解液５によるガスの拡散通路４の閉塞現象を防止する
作用が得られる。
【００２０】この揆水性官能基（アルキル基・フェニル
基等）の蒸着により、燃料電池の長期に亘る安定した起
電反応を阻害する経時的な電解液による触媒層のガス拡
散通路の閉塞現象を防止され、長期に亘り安定した起電
反応を継続する効果が得られる。
基等）の蒸着により、燃料電池の長期に亘る安定した起
電反応を阻害する経時的な電解液による触媒層のガス拡
散通路の閉塞現象を防止され、長期に亘り安定した起電
反応を継続する効果が得られる。
【００２１】本実施例においてベーパーの発生源にポリ
エチレングリコールを使用したが、アルキル基・フェニ
ル基等を含むベーパーを発生するものであれば特に限定
はされない。
エチレングリコールを使用したが、アルキル基・フェニ
ル基等を含むベーパーを発生するものであれば特に限定
はされない。
【００２２】図１に示す触媒層を形成する貴金属触媒を
担持したカーボン粉末１とフッ素系樹脂３の粒径を直径
0.1 ミクロン以下の粒子にする方法について具体的に説
明する。触媒層に揆水性を具備するもので、結着材とし
て付与されたフッ素系樹脂は市販されているＰＴＦＥ
（米国デュポン社製）で直径 0.3ミクロン程度のもので
あり、この一次粒を担体で粉砕するのとは困難であっ
た。
担持したカーボン粉末１とフッ素系樹脂３の粒径を直径
0.1 ミクロン以下の粒子にする方法について具体的に説
明する。触媒層に揆水性を具備するもので、結着材とし
て付与されたフッ素系樹脂は市販されているＰＴＦＥ
（米国デュポン社製）で直径 0.3ミクロン程度のもので
あり、この一次粒を担体で粉砕するのとは困難であっ
た。
【００２３】しかし、以下の様にカーボン粉末１と混合
状態で粉砕することにより 0.1ミクロン以下の粒子を得
ることができた。貴金属触媒を担持したカーボン粉末と
ＰＴＦＥ（米国デュポン社製）を１：１の割合で混合
し、気流粉砕機により粉砕した。この混合物を約380 ℃
で１時間熱処理を行った。この時炉内雰囲気は燃焼をさ
けるため窒素などの不活性雰囲気とした。
状態で粉砕することにより 0.1ミクロン以下の粒子を得
ることができた。貴金属触媒を担持したカーボン粉末と
ＰＴＦＥ（米国デュポン社製）を１：１の割合で混合
し、気流粉砕機により粉砕した。この混合物を約380 ℃
で１時間熱処理を行った。この時炉内雰囲気は燃焼をさ
けるため窒素などの不活性雰囲気とした。
【００２４】次に、熱処理を終了した混合物をさらに気
流粉砕機により粉砕した。この粉砕と熱処理の工程を３
回実施し、直径 0.1ミクロン以下の粒子を得た。結着材
として付与されるフッ素系樹脂は直径 0.1ミクロン以下
の粒子にすることにより、触媒層に揆水性を具備するも
ので電解液５によるガスの拡散通路４の閉塞現象を防止
する作用が得られる。
流粉砕機により粉砕した。この粉砕と熱処理の工程を３
回実施し、直径 0.1ミクロン以下の粒子を得た。結着材
として付与されるフッ素系樹脂は直径 0.1ミクロン以下
の粒子にすることにより、触媒層に揆水性を具備するも
ので電解液５によるガスの拡散通路４の閉塞現象を防止
する作用が得られる。
【００２５】結着材として付与されるフッ素系樹脂は直
径 0.1ミクロン以下の粒子にすることにより、燃料電池
の長期に亘る安定した起電反応を阻害する径時的な電解
液による触媒層のガス拡散通路の閉塞現象を防止され、
長期に亘り安定した起電反応を継続する効果が得られ
る。
径 0.1ミクロン以下の粒子にすることにより、燃料電池
の長期に亘る安定した起電反応を阻害する径時的な電解
液による触媒層のガス拡散通路の閉塞現象を防止され、
長期に亘り安定した起電反応を継続する効果が得られ
る。
【００２６】以上の実施例では、貴金属触媒を担持した
カーボン粉末とＰＴＦＥ（米国デュポン社製）の混合物
を約380 ℃で１時間熱処理を行ったが、ＰＴＦＥの溶融
温度（約328 ℃）以上であれば特に制限は無い。また、
粉砕と熱処理の工程を３回実施し、直径 0.1ミクロン以
下の粒子を得たが直径 0.1ミクロン以下の粒子を得るこ
とができれば、回数の制限は無い。
カーボン粉末とＰＴＦＥ（米国デュポン社製）の混合物
を約380 ℃で１時間熱処理を行ったが、ＰＴＦＥの溶融
温度（約328 ℃）以上であれば特に制限は無い。また、
粉砕と熱処理の工程を３回実施し、直径 0.1ミクロン以
下の粒子を得たが直径 0.1ミクロン以下の粒子を得るこ
とができれば、回数の制限は無い。
【００２７】
【発明の効果】燃料電池の長期に亘る安定した起電反応
を阻害する径時的な電解液による触媒層のガス拡散通路
の閉塞現象を防止するため、貴金属触媒を担持したカー
ボン粉末のカーボン表面の一部をフッ素被膜によりコー
ティングし、貴金属触媒を担持したカーボン粉末のカー
ボン表面を揆水性官能基（アルキル基・フェニル基等）
を形成する表面修飾処理を施し、結着材として付与され
たフッ素系樹脂の直径0.1 ミクロン以下にすることによ
り、触媒層に揆水性を具備するもので電解液によるガス
の拡散通路の閉塞現象を防止する作用が得られ、燃料電
池の長期に亘る安定した起電反応を阻害する径時的な電
解液による触媒層のガス拡散通路の閉塞現象を防止さ
れ、長期に亘り安定した起電反応を継続する効果が得ら
れる。
を阻害する径時的な電解液による触媒層のガス拡散通路
の閉塞現象を防止するため、貴金属触媒を担持したカー
ボン粉末のカーボン表面の一部をフッ素被膜によりコー
ティングし、貴金属触媒を担持したカーボン粉末のカー
ボン表面を揆水性官能基（アルキル基・フェニル基等）
を形成する表面修飾処理を施し、結着材として付与され
たフッ素系樹脂の直径0.1 ミクロン以下にすることによ
り、触媒層に揆水性を具備するもので電解液によるガス
の拡散通路の閉塞現象を防止する作用が得られ、燃料電
池の長期に亘る安定した起電反応を阻害する径時的な電
解液による触媒層のガス拡散通路の閉塞現象を防止さ
れ、長期に亘り安定した起電反応を継続する効果が得ら
れる。
【図１】本発明の実施例における燃料電池用電極触媒層
の微細組織を表す概念図
の微細組織を表す概念図
１…貴金属触媒を担持したカーボン粉末、２…貴金属触
媒、３…フッ素系樹脂、４…ガス拡散通路、５…電解液
媒、３…フッ素系樹脂、４…ガス拡散通路、５…電解液
Claims (3)
- 【請求項１】 多孔質基体上に、貴金属触媒を担持した
カーボン粉末とフッ素系樹脂等を結着材として付与して
なる燃料電池用電極触媒層において、電解質に対する揆
水性を具備するため、触媒層を形成する貴金属触媒を担
持したカーボン粉末のカーボン表面の一部をフッ素被膜
によりコーティングしていることを特徴とする燃料電池
用電極触媒層。 - 【請求項２】 多孔質基体上に、貴金属触媒を担持した
カーボン粉末とフッ素系樹脂等を結着材として付与して
なる燃料電池用電極触媒層において、電解質に対する揆
水性を具備するため、触媒層を形成する貴金属触媒を担
持したカーボン粉末のカーボン表面に揆水性官能基を形
成する表面修飾処理を施されたことを特徴とする燃料電
池用電極触媒層。 - 【請求項３】 多孔質基体上に、貴金属触媒を担持した
カーボン粉末とフッ素系樹脂を結着材として付与してな
る燃料電池用電極触媒層において、電解質に対する揆水
性を具備するため、結着材として付与されたフッ素系樹
脂は直径0.1 ミクロン以下の粒子であることを特徴とす
る燃料電池用電極触媒層。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327878A JPH07192738A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 燃料電池用電極触媒層 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5327878A JPH07192738A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 燃料電池用電極触媒層 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07192738A true JPH07192738A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18203996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5327878A Pending JPH07192738A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 燃料電池用電極触媒層 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07192738A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006164574A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 固体高分子形燃料電池用撥水性電極触媒層 |
| JP2007149503A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 膜電極接合体及びその製造方法 |
| US7557178B2 (en) | 2003-01-20 | 2009-07-07 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing electrolyte material for polymer electrolyte fuel cells, and membrane-electrode assembly for polymer electrolyte fuel cells |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5327878A patent/JPH07192738A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7557178B2 (en) | 2003-01-20 | 2009-07-07 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing electrolyte material for polymer electrolyte fuel cells, and membrane-electrode assembly for polymer electrolyte fuel cells |
| US8198394B2 (en) | 2003-01-20 | 2012-06-12 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing electrolyte material for polymer electrolyte fuel cells, and membrane-electrode assembly for polymer electrolyte fuel cells |
| JP2006164574A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 固体高分子形燃料電池用撥水性電極触媒層 |
| JP2007149503A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 膜電極接合体及びその製造方法 |
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