JPS58155663A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS58155663A JPS58155663A JP57037970A JP3797082A JPS58155663A JP S58155663 A JPS58155663 A JP S58155663A JP 57037970 A JP57037970 A JP 57037970A JP 3797082 A JP3797082 A JP 3797082A JP S58155663 A JPS58155663 A JP S58155663A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- particle layer
- fuel cell
- coarse
- layer
- 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for 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
- 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)
- Inert Electrodes (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】
本発明は燃料電池に係り、特に高効率発電に好適な電極
に関する。
に関する。
従来の燃料電池用電極は均一層により形成されているが
、電極の平均細孔径が小さすぎる場合には電解質による
電極の濡れすぎ、また電極材料の粒子径が大きく、電極
の平均細孔径が大きすぎる場合には、活性点が少なく電
気化学反応が十分に進行しない欠点があった。
、電極の平均細孔径が小さすぎる場合には電解質による
電極の濡れすぎ、また電極材料の粒子径が大きく、電極
の平均細孔径が大きすぎる場合には、活性点が少なく電
気化学反応が十分に進行しない欠点があった。
不発明の目的は電解質による濡れの過不足を防止して効
率よく発電し得る優れた電極を有する燃料電池提供する
ことにある。
率よく発電し得る優れた電極を有する燃料電池提供する
ことにある。
燃料電池は燃料の酸化反応を電気化学的に行なわせるこ
とにより、その酸化反応に伴う自由エネルギー変化を直
接電気エネルギーとして取り出すことのできる電気化学
装置でおる。
とにより、その酸化反応に伴う自由エネルギー変化を直
接電気エネルギーとして取り出すことのできる電気化学
装置でおる。
電気化学反応は、電極と電解質及び反応ガスの三者が接
触する面、すなわち三相界面において進行するため、三
相界面をより多く形成することが電池性能を向上させる
優れた手段となる。
触する面、すなわち三相界面において進行するため、三
相界面をより多く形成することが電池性能を向上させる
優れた手段となる。
本発明の特徴は電極に微粒子層からなる細孔径の小さな
層と粗粒子層から成る細孔径の大Ｉ！な層を形成するこ
とにより電極内部に三相界面をより多く形成させる点に
ある。
層と粗粒子層から成る細孔径の大Ｉ！な層を形成するこ
とにより電極内部に三相界面をより多く形成させる点に
ある。
本発明によれば微粒子層と粗粒子層から成る電極により
電解質が電極側に浸入する量が制御できる点にある。
電解質が電極側に浸入する量が制御できる点にある。
例えば図に示すごとく電極２の微粒子層３が電解質体１
と接触する場合、電解質は毛管力により電極の微粒子１
−まで浸入して止り、微粒子層３と粗粒子層４の界面付
近に三相界面が形成されて電気化学反応が進行する。微
粒子層及び粗粒子層から成る電極において、微粒子層を
形成する粒子径は５μｍ以下が好ましく、粗粒子層を形
成する粒子径は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。微粒
子層の粒子径が５μｍ以上では電解質と電極の濡れ性が
悪くなり電極内部での三相界面形成が出来にくく好まし
くない。一方、粗粒子径が１０μｍ以下の場合には′＃
Ｌ解質が電極全体に浸入した電極が電解質によって濡れ
過ぎ、好ましくなく、反応ガスの拡散にも悪い影響を与
える。また、粗粒子層の粒径が１００μｍ以上では、電
極の比表面積が著しく小さくなり、よって三相界面の形
成が少なくなり良い電池性能が得られない。
と接触する場合、電解質は毛管力により電極の微粒子１
−まで浸入して止り、微粒子層３と粗粒子層４の界面付
近に三相界面が形成されて電気化学反応が進行する。微
粒子層及び粗粒子層から成る電極において、微粒子層を
形成する粒子径は５μｍ以下が好ましく、粗粒子層を形
成する粒子径は１０μｍ〜１００μｍが好ましい。微粒
子層の粒子径が５μｍ以上では電解質と電極の濡れ性が
悪くなり電極内部での三相界面形成が出来にくく好まし
くない。一方、粗粒子径が１０μｍ以下の場合には′＃
Ｌ解質が電極全体に浸入した電極が電解質によって濡れ
過ぎ、好ましくなく、反応ガスの拡散にも悪い影響を与
える。また、粗粒子層の粒径が１００μｍ以上では、電
極の比表面積が著しく小さくなり、よって三相界面の形
成が少なくなり良い電池性能が得られない。
また、電極の気孔率は微粒子層が３５〜５５Ｖａｔ％、
好１しくけ４５〜５５％で電解質と電極の親和性が良く
なる。粗粒子層は５０〜７０Ｖｏ２％が好ましく、５０
％以下では反応ガスの拡散が悪くなり好ましくない。７
０％以上になると電極の機械的強度が著しく減少して好
ましくない。
好１しくけ４５〜５５％で電解質と電極の親和性が良く
なる。粗粒子層は５０〜７０Ｖｏ２％が好ましく、５０
％以下では反応ガスの拡散が悪くなり好ましくない。７
０％以上になると電極の機械的強度が著しく減少して好
ましくない。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１
ニッケル微粉末（２〜３μｍ）に３００メツシユ以下に
粉砕した炭酸水素アンモニウムを２重量％添加して良く
混合し１５ｇを３０ｍφ金型に入れてかるくプレスし友
。ついでニッケル粉末（３０〜４０μｍ）に２００メツ
シユ以下に粉砕した炭酸水素アンモニウムを２５重量％
添加して良く混合して２．５ｇを金属に追加して２０Ｋ
ｆ／ｃｒ／の圧力でプレスして二重層の電極に成型し友
。次に電気炉に入れて水素雰囲気中で８０００，３時間
焼結した。得られた電極は径が２９．６ｓＩＩφ、厚さ
が１．６５■であシ、気孔率は微粒子層が５１体積％、
粗粒子１−が６６体積％であ、つた。この様にして得ら
れた電極を用いて電解質側か微粒子層になるように単電
池を構成し、反応温度ｓ ｓ ＯＣｓ反応ガスとしてア
ノード側には５０％Ｈｔ Ｎｔベース、カソード儒に
は２５％０＊−２５％Ｃ０８−Ｎ、ベースの混合ガスを
通気し電池性能を測定した。
粉砕した炭酸水素アンモニウムを２重量％添加して良く
混合し１５ｇを３０ｍφ金型に入れてかるくプレスし友
。ついでニッケル粉末（３０〜４０μｍ）に２００メツ
シユ以下に粉砕した炭酸水素アンモニウムを２５重量％
添加して良く混合して２．５ｇを金属に追加して２０Ｋ
ｆ／ｃｒ／の圧力でプレスして二重層の電極に成型し友
。次に電気炉に入れて水素雰囲気中で８０００，３時間
焼結した。得られた電極は径が２９．６ｓＩＩφ、厚さ
が１．６５■であシ、気孔率は微粒子層が５１体積％、
粗粒子１−が６６体積％であ、つた。この様にして得ら
れた電極を用いて電解質側か微粒子層になるように単電
池を構成し、反応温度ｓ ｓ ＯＣｓ反応ガスとしてア
ノード側には５０％Ｈｔ Ｎｔベース、カソード儒に
は２５％０＊−２５％Ｃ０８−Ｎ、ベースの混合ガスを
通気し電池性能を測定した。
電流密度１００ｍＡ／ｃｍ”において初期性能は０．７
８Ｖ、１００時間後で０．７６Ｖ、２５０時間後で０．
７８ Ｖであった。
８Ｖ、１００時間後で０．７６Ｖ、２５０時間後で０．
７８ Ｖであった。
図は電解質体と電極の断面図である。
１・・・電解質体、２・・・電極、３・・・微粒子層、
４・・・粗２
４・・・粗２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アノード及びカソードと両電極間に配設される電解
質体並ひに電池枠よりなり、燃料及び酸化剤がそれぞれ
電池枠のアノード側に配設させる燃料室及びカソード側
に配設される酸化剤室に供給されることにより、電気化
学的に発電せる燃料電池において、前記電極が微粒子層
と粗粒子層を有することを特徴とする燃料電池。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記微粒子層の粒
子径が５μｍ以下であり、前記粗粒子層の粒子径が１０
μｍ〜１００μｍであることを特徴とする燃料電池。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項において、前記微
粒子１−の気孔率が３５〜５５体積％、前記粗粒子１−
の気孔率が５０〜７０体積％であることを特徴とする燃
料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57037970A JPS58155663A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57037970A JPS58155663A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58155663A true JPS58155663A (ja) | 1983-09-16 |
Family
ID=12512417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57037970A Pending JPS58155663A (ja) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58155663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001189155A (ja) * | 1995-10-06 | 2001-07-10 | Dow Chem Co:The | 電気化学的燃料電池 |
-
1982
- 1982-03-12 JP JP57037970A patent/JPS58155663A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001189155A (ja) * | 1995-10-06 | 2001-07-10 | Dow Chem Co:The | 電気化学的燃料電池 |
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