JPS6276256A - 空気極 - Google Patents
空気極Info
- Publication number
- JPS6276256A JPS6276256A JP60217369A JP21736985A JPS6276256A JP S6276256 A JPS6276256 A JP S6276256A JP 60217369 A JP60217369 A JP 60217369A JP 21736985 A JP21736985 A JP 21736985A JP S6276256 A JPS6276256 A JP S6276256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phthalocyanine
- metal phthalocyanine
- air electrode
- metal
- chain
- 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
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9008—Organic or organo-metallic compounds
-
- 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)
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）
本発明は空気電池や燃料電池などに使用する空気極に係
り、特に、金属フタロシアニンを少くとも触媒の１種と
して含有する空気極に関する。
り、特に、金属フタロシアニンを少くとも触媒の１種と
して含有する空気極に関する。
（従来の技術）
酸素還元のだめの触媒として銀などの貴金属を使用する
ことは高価格になるなどの不利益を有する。そこで、金
属フタロシアニンを触媒として使用することが考えられ
ている。−例としては、特開昭５．８．−５３１５９号
公報：水酸基あるいは水酸基とカルボキシル基を持つラ
ジカルを有する金属フタロシアニン化合物を使用した空
気極の開示がある。
ことは高価格になるなどの不利益を有する。そこで、金
属フタロシアニンを触媒として使用することが考えられ
ている。−例としては、特開昭５．８．−５３１５９号
公報：水酸基あるいは水酸基とカルボキシル基を持つラ
ジカルを有する金属フタロシアニン化合物を使用した空
気極の開示がある。
（発明が解決しようとする問題点）
分極特性が不十分な点である。即ち、金属フタロシアニ
ンを含有した従来の空気極は、触媒活性能が最初から小
さい上に経時的に更に小さくなってしまうので良好な分
極特性を有することができない。
ンを含有した従来の空気極は、触媒活性能が最初から小
さい上に経時的に更に小さくなってしまうので良好な分
極特性を有することができない。
（問題点を解決するための手段）
高分子連鎖を有する金属フタロシア；ンを使用する。即
ち１本発明は、金属フタロシア二／を少くとも触媒の１
種と（７て含有する空気極において、前記金属フタロシ
ア二／として高ｆ）子連鎖を有するものを使用１〜たこ
とを、特徴とする空気極を要旨とする。
ち１本発明は、金属フタロシア二／を少くとも触媒の１
種と（７て含有する空気極において、前記金属フタロシ
ア二／として高ｆ）子連鎖を有するものを使用１〜たこ
とを、特徴とする空気極を要旨とする。
以下詳述する。
高分子連鎖を有する金属フタロシアニンとしては１ ポ
リエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ヒニリデン、ナ
イロン６６、ナイロン１２゜ポリアクリル酸メチル、ポ
リメタクリル酸エチル、ポリカーボネートなどやこれら
の共重合物ナト、！：、 鉄フタロンアニン、ニッケル
フタロンアニン、コバルトフタロシアニン、クロムフタ
ロンアニン、銅フタロシアニン、マンガンフタロ／アユ
／などの金属フタロシア二／との結合物を一例として挙
げることができる。これらは直接的な結合によるもので
も、また、連結手で連結させたものでもよいし、高分子
連鎖に結合する金属フタロシアニン部分がダイマー、ト
リマーといったような重合性を有していたり、スルポン
酸誘導体となっているなどの変性を受けだものであって
もよい。種類の異なる中心金属を有するものであること
もできる。
リエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ヒニリデン、ナ
イロン６６、ナイロン１２゜ポリアクリル酸メチル、ポ
リメタクリル酸エチル、ポリカーボネートなどやこれら
の共重合物ナト、！：、 鉄フタロンアニン、ニッケル
フタロンアニン、コバルトフタロシアニン、クロムフタ
ロンアニン、銅フタロシアニン、マンガンフタロ／アユ
／などの金属フタロシア二／との結合物を一例として挙
げることができる。これらは直接的な結合によるもので
も、また、連結手で連結させたものでもよいし、高分子
連鎖に結合する金属フタロシアニン部分がダイマー、ト
リマーといったような重合性を有していたり、スルポン
酸誘導体となっているなどの変性を受けだものであって
もよい。種類の異なる中心金属を有するものであること
もできる。
この高分子連鎖を有する金属フタロシアニンは例えば次
のようにして得ることができる。即ち、４． ４′、４
／、／ ４／／／鉄フタロシアニン・テトラカルボン酸
を得、これをカルボニルクロライド化したものからポリ
スチレン連鎖を有する鉄フタロシアニンを得る場合につ
いての一例を示す。
のようにして得ることができる。即ち、４． ４′、４
／、／ ４／／／鉄フタロシアニン・テトラカルボン酸
を得、これをカルボニルクロライド化したものからポリ
スチレン連鎖を有する鉄フタロシアニンを得る場合につ
いての一例を示す。
無水トリメリット酸と無水塩化第一鉄と尿素とをモル比
で４ ： ｔ、ｔ、ｒ： ５で準備し、適量のモリプデ
ノ酸アンモン（触媒）とアルキル化ナフタリンとともに
混合物とし、１５０〜１６０’Ｃ１時間、１９０〜２０
０°Ｃ６時間程度加熱攪拌したものを熱濾過後、ベンゼ
ンなどで洗浄し。
で４ ： ｔ、ｔ、ｒ： ５で準備し、適量のモリプデ
ノ酸アンモン（触媒）とアルキル化ナフタリンとともに
混合物とし、１５０〜１６０’Ｃ１時間、１９０〜２０
０°Ｃ６時間程度加熱攪拌したものを熱濾過後、ベンゼ
ンなどで洗浄し。
これを５０℃程度で真空乾燥して粗製の４．４′４ ／
： ４ ／／／鉄フタロシアニン・テトラカルボン酸を
得、更に、その８倍量の９８％硫酸を使用して再結晶化
させ、Ｐ渦、洗浄後、乾燥させる。
： ４ ／／／鉄フタロシアニン・テトラカルボン酸を
得、更に、その８倍量の９８％硫酸を使用して再結晶化
させ、Ｐ渦、洗浄後、乾燥させる。
（１１） カルボニルクロライド化について４ 、
４ｚ、、 ４１’、 ４／／ ’鉄フタロシアニン・
テトラカルボン酸を、その６倍量のクロルスルホン酸に
少量づつ添加し、１４０°Ｃ１時間程度加熱攪拌したも
のを氷水に注ぎ、速やかにｒ渦及び氷水で洗浄後、アセ
トンで脱水し、更に真空乾燥させる。
４ｚ、、 ４１’、 ４／／ ’鉄フタロシアニン・
テトラカルボン酸を、その６倍量のクロルスルホン酸に
少量づつ添加し、１４０°Ｃ１時間程度加熱攪拌したも
のを氷水に注ぎ、速やかにｒ渦及び氷水で洗浄後、アセ
トンで脱水し、更に真空乾燥させる。
（ｉｉｉ） ポリスチレン連鎖を有する鉄フタロシア
ニ／について ポリスチレン（重合度２００）２０重量部を２０倍量の
ハロゲン化炭化水素（トリクロルエタン）に溶解させ、
触媒の塩化アルミニウムと５ＭＭ部の４．４，４．４
鉄フタロシアニン−テトラカルボニルクロライドを添
加し、９００Ｇ ３時間程度反応させた後、溶剤として
使用したハロゲン化炭化水素及び触媒の塩化アルミニウ
ムを除去する。
ニ／について ポリスチレン（重合度２００）２０重量部を２０倍量の
ハロゲン化炭化水素（トリクロルエタン）に溶解させ、
触媒の塩化アルミニウムと５ＭＭ部の４．４，４．４
鉄フタロシアニン−テトラカルボニルクロライドを添
加し、９００Ｇ ３時間程度反応させた後、溶剤として
使用したハロゲン化炭化水素及び触媒の塩化アルミニウ
ムを除去する。
ここで、ポリスチレン連鎖を有する例を挙げたのは、フ
ィルム化といりた成形性、賦形性が良いこととか、撥水
性を有することとかによる。
ィルム化といりた成形性、賦形性が良いこととか、撥水
性を有することとかによる。
また、鉄フタロンアニン系に関するものとしたのは、単
なる例示に過ぎない。即ち、ニッケル、コバルト、クロ
ム、銅などを中心金属とする場合も同様に得ることがで
きる。更に、この例はフリーデルクラフト反応法による
ものである。他の適宜方法によっても良いのであるが。
なる例示に過ぎない。即ち、ニッケル、コバルト、クロ
ム、銅などを中心金属とする場合も同様に得ることがで
きる。更に、この例はフリーデルクラフト反応法による
ものである。他の適宜方法によっても良いのであるが。
７リ一デルクラフト反応法によれば連鎖との重合度が高
いものが容易に得られる。そして、連鎖との重合度は一
般に高いほど分極特性がよシ良くなる傾向にある。
いものが容易に得られる。そして、連鎖との重合度は一
般に高いほど分極特性がよシ良くなる傾向にある。
上記した高分子連鎖を有する金属フタロシアニンととも
に使用される他の材料としては、黒鉛やアセチレンブラ
ックなどの導電性向上のためのものとか、活性炭などの
他の触媒材とか。
に使用される他の材料としては、黒鉛やアセチレンブラ
ックなどの導電性向上のためのものとか、活性炭などの
他の触媒材とか。
弗素系樹脂などの賦形材とかを挙げることができる。勿
論、高分子連鎖を有する金属フタロシアニンを賦形材と
しても使用する場合は他の賦形材は格別使用しなくても
良いといったように公知の材料を必要に応じて適宜使用
すればよい訳であるが、活性炭の併用は良好である。活
性炭の触媒能を利用することができるのみならず。
論、高分子連鎖を有する金属フタロシアニンを賦形材と
しても使用する場合は他の賦形材は格別使用しなくても
良いといったように公知の材料を必要に応じて適宜使用
すればよい訳であるが、活性炭の併用は良好である。活
性炭の触媒能を利用することができるのみならず。
高分子連鎖を有する金属フタロシアニンの担体とさせる
ことも可能である。
ことも可能である。
また、高分子連鎖を有する金属フタロシアニン態や、更
には他に併用する材料の種類などによって適宜選定すれ
ばよい。ちなみに、活性炭とアセチレンブラックとを併
用し、粉末の集合体として使用する場合には、約１重量
％〜２０重量％（３者の総量に対して）程度に使用すれ
ば概して良い結果を得ることができる。
には他に併用する材料の種類などによって適宜選定すれ
ばよい。ちなみに、活性炭とアセチレンブラックとを併
用し、粉末の集合体として使用する場合には、約１重量
％〜２０重量％（３者の総量に対して）程度に使用すれ
ば概して良い結果を得ることができる。
（実施例）
〈実施例１〉
３００メソシユ以下に篩ったヤシ殻活性炭とアセチレン
ブラック５０重量部づつと、５００メツシユ以下に篩り
たポリスチレン連鎖を有する鉄フタロシアニン（前述し
たフリーデルクラフト反応法で得たもの）５重量部とを
均一に混合後、撥水処理としてポリテトラフルオロエチ
レンのエマルションに含浸し、取り出し後、洗浄、乾燥
させ、更に１ｏｏ′７の荷重でプレスし。
ブラック５０重量部づつと、５００メツシユ以下に篩り
たポリスチレン連鎖を有する鉄フタロシアニン（前述し
たフリーデルクラフト反応法で得たもの）５重量部とを
均一に混合後、撥水処理としてポリテトラフルオロエチ
レンのエマルションに含浸し、取り出し後、洗浄、乾燥
させ、更に１ｏｏ′７の荷重でプレスし。
厚さ０．５ｍｍの空気極を得た。
〈比較例１〉
実施例１において、ポリスチレン連鎖を有する鉄フタロ
シアニンの代わりに鉄フタロシアニンを使用した以外は
すべて実施例１と同様にした。
シアニンの代わりに鉄フタロシアニンを使用した以外は
すべて実施例１と同様にした。
〈実施例２〉
実施例１で使用したのと同じヤシ殻活性炭／重量部をポ
リスチレン１０重量部とともに均一に混合後、厚さ０．
５ｙｎｍのシート状に押出成形し、これを１５０℃で焼
成して空気極を得た。
リスチレン１０重量部とともに均一に混合後、厚さ０．
５ｙｎｍのシート状に押出成形し、これを１５０℃で焼
成して空気極を得た。
く比較例２〉
実施例２において、ポリスチレン連鎖を有する鉄フタロ
ンアニンの代わりに鉄フタロシアニンを使用した以外は
すべて実施例２と同様にしだ。
ンアニンの代わりに鉄フタロシアニンを使用した以外は
すべて実施例２と同様にしだ。
ぐ実施例３〉
実施例１において、ポリスチレン連鎖を有する鉄フタロ
シアニンの代わシにポリスチレン−ポリアクリル酸エチ
ル共重合体の連鎖を有する銅フタロシアンを使用した以
外はすべて実施例１と同様にした。
シアニンの代わシにポリスチレン−ポリアクリル酸エチ
ル共重合体の連鎖を有する銅フタロシアンを使用した以
外はすべて実施例１と同様にした。
く比較例３〉
実施例３において、ポリスチレン−ポリアクリル酸エチ
ル共重合体の連鎖を有する銅フタロシアンの代わりに銅
フタロシアニンを使用した以外はすべて実施例３と同様
にした。
ル共重合体の連鎖を有する銅フタロシアンの代わりに銅
フタロシアニンを使用した以外はすべて実施例３と同様
にした。
（発明の効果）
各側で得たものについて分極特性を測べた結果を第１図
に示す。また、ボタン型空気電池に組立てて放電特性（
負荷抵抗１００Ω）を調べた結果を第２図に示す。尚１
組立てた電池ばＲ４４タイプのもので、底部に０．４
ｍ ｍ径の空気孔を２個有するニッケルめっきしたステ
ンレス製正極ケース内にセルロース系空気透過膜、ポリ
テトラフルオロエチレン製撥水膜、ニッケル網よりなる
集電体、各側で得たもの、セルロース系セパレータ、セ
ルロース系吸液紙を順に積層させ、また、氷化亜鉛粉末
を分散含有するゲル化苛性カリ液を電解液に使用し、３
層クラッドの陰極ケースはナイロン１２をガスケットと
して正極ケースと独立させた。
に示す。また、ボタン型空気電池に組立てて放電特性（
負荷抵抗１００Ω）を調べた結果を第２図に示す。尚１
組立てた電池ばＲ４４タイプのもので、底部に０．４
ｍ ｍ径の空気孔を２個有するニッケルめっきしたステ
ンレス製正極ケース内にセルロース系空気透過膜、ポリ
テトラフルオロエチレン製撥水膜、ニッケル網よりなる
集電体、各側で得たもの、セルロース系セパレータ、セ
ルロース系吸液紙を順に積層させ、また、氷化亜鉛粉末
を分散含有するゲル化苛性カリ液を電解液に使用し、３
層クラッドの陰極ケースはナイロン１２をガスケットと
して正極ケースと独立させた。
まず、第１図について、実施例で得たものは比較例で得
たものより良好な分極特性を有している。少くとも使用
直後にあっては触媒活性能が良く働いているためである
。更に、第２図より、実施例で得たものの方が経時安定
性に優れて第１図は分極特性を示し、第２図は放電特性
を示す。
たものより良好な分極特性を有している。少くとも使用
直後にあっては触媒活性能が良く働いているためである
。更に、第２図より、実施例で得たものの方が経時安定
性に優れて第１図は分極特性を示し、第２図は放電特性
を示す。
ｌａ、２ａ、３ａ・・・・・・・・・実施例による曲線
。
。
ｘｂ、 ２ｂ、 ３ｂ・・・・・・・・・比較例に
よる曲線。
よる曲線。
Claims (1)
- 金属フタロシアニンを少くとも触媒の１種として含有す
る空気極において、前記金属フタロシアニンとして高分
子連鎖を有するものを使用したことを特徴とする空気極
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217369A JPS6276256A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 空気極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217369A JPS6276256A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 空気極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276256A true JPS6276256A (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=16703093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217369A Pending JPS6276256A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 空気極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6276256A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001043215A1 (fr) * | 1999-12-10 | 2001-06-14 | Nitto Denko Corporation | Pile a combustible |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217369A patent/JPS6276256A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001043215A1 (fr) * | 1999-12-10 | 2001-06-14 | Nitto Denko Corporation | Pile a combustible |
| US7468219B2 (en) | 1999-12-10 | 2008-12-23 | Nitto Denko Corporation | Fuel cell |
| US7537711B2 (en) | 1999-12-10 | 2009-05-26 | Nitto Denko Corporation | Electrically conductive polyaniline composition and method |
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