【課題】固体高分子型燃料電池において、電極と電解質膜との間の接触抵抗を低減して電池性能を向上させる。
【解決手段】燃料電池用膜−電極接合体の製造方法は、第１の固体高分子電解質から成る電解質膜２０を用意する第１の工程（ステップＳ１００）と、第２の固体高分子電解質を含む複数の微粒子２９を用意する第２の工程（ステップＳ１１０）と、触媒を含む電極を用意する第３の工程（ステップＳ１４０）と、複数の微粒子を間に介して、電極と電解質膜２０とを重ね合わせて接合する第４の工程（ステップＳ１５０）と、を備える。 （もっと読む）

イオン伝導性材料から成る未結合粒子のコーティングを固体電解質に堆積させる反復プロセス。液体溶液も塗布される。液体溶液は、無機成分を含む。堆積した液体は、液体溶液の揮発性成分のいくつかまたは全てを蒸発させるか、または除去するのに十分な温度に加熱される。典型的には、温度は、１０００°未満であり、しばしば、約８５０℃である。溶液を加熱することの効果は、溶液中のイオン伝導性材料を既存のイオン伝導性粒子の表面に付着させ、これらの粒子の間の結合を形成させることである。これは、イオン伝導性骨格支持構造を形成すると理解される。この骨格支持構造の間隙内で、加熱するステップは、電子伝導構造を形成し始める、無機成分の堆積をもたらすとも理解される。液体溶液を塗布し、加熱するプロセスは、所望される複合電極構造を提供するように、十分に厚い材料の層が固体電解質上に重ねられるまで、反復され得る。
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【課題】触媒反応の効率を上げるとともにクロスオーバーを抑えて、高い出力密度を安定に維持できる燃料電池用電極膜接合体を提供する。
【解決手段】アノード触媒を含有する燃料極触媒層、および前記燃料極触媒層の一方の面に設けられた燃料極ガス拡散層を有する燃料極と、カソード触媒を含有する空気極触媒層、および前記空気極触媒層の一方の面に設けられたカソード触媒を含有する空気極ガス拡散層を有する空気極と、前記燃料極の燃料極触媒層と前記空気極の空気極触媒層との間に挟持された電解質膜とを具備したことを特徴とする燃料電池用電極膜接合体。 （もっと読む）

【課題】電解質膜の少なくとも一方の面に、鱗片状材料とプロトン伝導性材料からなる透過抑制層を配置することにより、クロスリークの低減が可能となり、発電性能の低下抑制効果が得られる固体高分子形燃料電池用電解質膜と電解質膜−触媒層接合体と、これを用いる燃料電池、及び固体高分子形燃料電池用電極触媒層形成用積層体を提供する。
【解決手段】本発明の固体高分子形燃料電池用電解質膜は、プロトン伝導性材料Ａからなる電解質膜(3')と、その一方の表面にプロトン伝導性材料Ｂ(3)と鱗片状粒子材料(2)からなる透過抑制層(9)を有し、前記鱗片状粒子材料(2)は、自己組織化による造膜性がある。 （もっと読む）

【課題】燃料ガスの拡散性能を向上させることができ、強度補強および集電効率を高めることのできる固体酸化物燃料電池用セルを提供する。
【解決手段】電解質層１０の両側面にそれぞれ接触形成される燃料極２０、及び空気極３０からなる固体酸化物燃料電池用セル１００において、前記燃料極２０に中空部が形成される。前記中空部を有効なガス拡散流路２３として活用して、燃料ガスの拡散性を高めて拡散抵抗による損失を低めて燃料電池の性能を向上させることができる。また、前記中空部を強度補強ホール２５で活用し、強度補強ホールに強度補強部材２６が挿入されて燃料極２０及び固体酸化物燃料電池用セル１００を支持することができる機械的強度が得られる。さらに、前記中空部を集電ホール２７で活用し、前記集電ホールに集電部材２８が挿入され集電層２９が形成されて集電効率を高めることができる。 （もっと読む）

【課題】触媒効率が高く、高出力の燃料電池を実現できる磁性粒子担持触媒を提供する。
【解決手段】本発明の第１の磁性粒子担持触媒は、導電性粒子と、前記導電性粒子に担持された磁性を有する触媒粒子とを含み、前記磁性粒子担持触媒の保磁力が４．０〜７９．８ｋＡ／ｍであり、その飽和磁化量が１〜２０Ａ・ｍ²／ｋｇである。また、本発明の第２の磁性粒子担持触媒は、導電性粒子と、前記導電性粒子に担持された触媒粒子と、前記導電性粒子に担持された磁性粒子とを含み、前記磁性粒子担持触媒の保磁力は４．０〜７９．８ｋＡ／ｍであり、その飽和磁化量は１〜２０Ａ・ｍ²／ｋｇであることが好ましい。 （もっと読む）

【課題】触媒層４として電解質樹脂と触媒担持導電体とを含む触媒混合物を用いながら、特別の中間層を配置することなく、電解質膜１と触媒層４との界面結合力が強く、かつ膜電極接合体６としての機械的強度も優れている膜電極接合体６を製造する技術を提供する。
【解決手段】多孔質基材３に電解質前駆体樹脂２を含浸させて補強型電解質前駆体膜１とし、その両面に電解質樹脂と触媒担持導電体とを含む触媒混合物からなる触媒層４を熱転写して膜電極接合体前駆体５とする。その膜電極接合体前駆体５の全体に加水分解処理を施してプロトン伝導性を付与し、膜電極接合体６とする。 （もっと読む）

導電性ガス拡散層、触媒層、およびプロトン伝導層をこの順番で含む、直接酸化型燃料電池用電極。そのようなタイプのカソード電極およびアノード電極を含み、このカソード電極およびアノード電極が、プロトン伝導性を有する高分子電解質膜を、各電極のプロトン伝導層が、前記高分子電解質膜の対向する表面と接するように挟持している、膜電極接合体。また、この膜電極接合体を製造する方法が開示されている。
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【課題】高価な貴金属であるＰｔ、Ｒｕの使用量を抑制しつつ、燃料電池に用いるのに好適な高活性かつ高安定性を有する触媒、この触媒の製造方法、この触媒を用いた膜電極複合体および燃料電池を提供する。
【解決手段】導電性担体と、前記導電性担体に担持され、下記（１）式で表される組成を有する触媒粒子であって、Ｐｔ_ｕＲｕ_ｘＭｇ_ｙＴ_ｚ （１）（式中、ｕは３０〜６０ａｔｍ％、ｘは２０〜５０ａｔｍ％、ｙは０．５〜２０ａｔｍ％、ｚは０．５〜４０ａｔｍ％である）Ｔ元素がＳｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒおよびそれらの組み合わせからなる群より選ばれてなり、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によるスペクトルにおける酸素結合を有するＴ元素の量が、金属結合を有するＴ元素の量の４倍以下である触媒粒子を含む。 （もっと読む）

【課題】膜電極接合体の解体に有利な燃料電池用膜電極接合体の解体方法、燃料電池の解体方法を提供する。
【解決手段】触媒を含む触媒層３と電解質膜２とが積層されている燃料電池用膜電極接合体１を解体する解体方法である。体積膨張可能な体積膨張材を触媒層３が含む状態で、触媒層３に含まれている体積膨張材を膨張処理により膨張させる。次に、触媒層３において体積膨張した体積膨張材の膨張を解除する。 （もっと読む）

固体酸化物型燃料電池装置に使用するための複合電極を開示する。前記電極は、ランタン・ストロンチウム・フェライト相とイットリア安定化ジルコニア相の焼結混合物からなる。ランタン・ストロンチウム・フェライト相は、一般式（Ｌａ_xＳｒ_y）_1±δ（Ｆｅ_aＭｎ_bＣｏ_c）Ｏ₃を有し、ここで、１．０≧ｘ≧０．６５；０．３５≧ｙ≧０．０；ｘ＋ｙ＝１．０、δ＝０〜０．１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、およびａ＞０．６である。複合電極、および複合電極を備えた固体酸化物型燃料電池装置の作製方法についても開示する。
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【課題】中空部を形成して、燃料及び副産物の移動を円滑にし燃料電池の性能を向上させることができるガス拡散層とその製造方法を提供する。
【解決手段】作動温度が１００℃以下である燃料電池用セルのガス拡散層３０内部に上下方向に中空された中空部を、特定パターンを有する枠を利用するか、マイクロニードル２１またはマイクロレンズ２２を利用して形成することで、ガス拡散層内部の拡散抵抗を下げ、前記中空部を通じて燃料及び反応物が容易に移動でき、燃料分圧が低い状況でも反応が円滑に起こり、燃料電池の性能を向上させることができる。 （もっと読む）

【課題】遷移金属元素とカルコゲン元素からなる高活性な燃料電池用電極触媒を提供するとともに、良好な触媒設計に役立つ性能評価のための指標を提供する。
【解決手段】少なくとも１種の遷移金属元素と少なくとも１種のカルコゲン元素とを含む燃料電池用電極触媒であって、（遷移金属元素−カルコゲン元素配位数）／（遷移金属元素−遷移金属元素配位数）＝０．９〜２．５であることを特徴とする燃料電池用電極触媒。 （もっと読む）

【課題】凹凸形状の触媒層を有するＭＥＡの製造過程において、触媒層を凹凸形状とする際に触媒層が損傷することを抑制することが可能な技術を提供する。
【解決手段】電解質膜とガス拡散層との間に触媒層が配置された、燃料電池用の膜電極接合体の製造方法であって、（ａ）触媒層を形成するための触媒粉体を用意する工程と、（ｂ）前記触媒粉体を、電解質膜とガス拡散層とのうち、少なくとも一方に、不均一となるように堆積させることで前記触媒層を形成する工程と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】電解質膜と触媒層の間にプロトン伝導性材料からなる層を一層配置し、プロトン伝導パス形成が確実となり、発電性能低下を抑制する効果が得られる固体高分子形燃料電池用電解質膜−電極接合体とその製造方法、これに用いる触媒転写フィルム及び固体高分子形燃料電池を提供する。
【解決手段】電解質膜(22)の両表面に少なくとも触媒層(22)と、多孔質電極層(27)が積層された電解質膜−電極接合体(33)であって、電解質膜(22)はフィラーを内包するプロトン伝導性材料で構成され、前記フィラーの少なくとも一部は電解質膜(22)から露出しており、電解質膜(22)と触媒層(22)の少なくとも一方の間にはプロトン伝導性材料層(23)が存在し、前記フィラーとプロトン伝導性材料層(23)とは直接接触している。 （もっと読む）

【課題】均一な分布と強固な構造を持ち寸法安定性とガスバリア性の高い固体高分子形燃料電池用電解質膜とこれを用いた電解質膜−触媒層接合体、電解質膜−電極接合体及び燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明の固体高分子形燃料電池用電解質膜(1)は、アニオン伝導性材料(3)とセラミックス粒子材料(2)(但し、SiO₂を除く。)を含み、セラミックス粒子材料(2)は粒子間結合による自己造膜性がある。本発明の電解質膜−触媒層接合体は、前記電解質膜の両面にそれぞれ触媒粒子および電解質バインダーからなる触媒層が形成されている。本発明の電解質膜−電極接合体は、前記電解質膜の両面にそれぞれ触媒粒子および電解質バインダーからなる触媒層と電極基材からなる電極が形成されている。本発明の燃料電池は前記電解質膜−電極接合体を用いたものである。 （もっと読む）

【課題】本発明は、ガス拡散性に優れた触媒電極層を備えた燃料電池用触媒電極層付部材を得ることを主目的とする。
【解決手段】本発明においては、電解質層を有する触媒電極層形成用部材を用い、上記電解質層を軟化させ、発泡用気体を溶解させる気体溶解工程と、溶解した上記発泡用気体を発泡させることにより、上記電解質層内に気泡を発生させ、かつ、発生した上記気泡を上記電解質層内で固定化する発泡固定化工程と、を有することを特徴とする燃料電池用触媒電極層付部材の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。 （もっと読む）

【課題】排水性を向上させることが可能なガス拡散層及びその製造方法、並びに、当該ガス拡散層を備える燃料電池及びその製造方法を提供する。
【解決手段】炭素材料を含有する拡散層基材２と、該拡散層基材２の表面に形成された撥水層３と、を有し、撥水層３に、炭素材料及び撥水性樹脂が含有され、拡散層基材２及び撥水層３に、アルコール処理が施されている、ガス拡散層１とする。 （もっと読む）

【課題】 金属イオンを捕捉できるとともにプロトン伝導性低下が抑制された固体高分子電解質膜、それを備えた燃料電池および固体高分子電解質膜の製造方法を提供する。
【解決手段】 固体高分子電解質膜（５０）は、プロトン伝導性を有し、キレート剤とプロトン伝導性を有する酸溶液とを含むキレート層（３０）を備えることを特徴とするものである。本発明に係る固体高分子電解質膜によれば、固体高分子電解質膜に混入した金属イオンは、キレート層のキレート剤により捕捉される。それにより、金属イオンによる固体高分子電解質膜の劣化を抑制することができる。また、キレート剤が固体高分子電解質膜の一部に導入されていることから、イオン交換基密度の低下を抑制できる。それにより、固体高分子電解質膜の性能低下を抑制することができる。 （もっと読む）

【課題】多孔質電極基材の燃料電池内部での水分管理機能の発現を容易にし、セル内雰囲気に性能依存しにくい、つまり広範囲の湿度条件で作動可能である燃料電池を提供する。
【解決手段】電解処理により、親水化度を０．５５〜１とした固体高分子型燃料電池用炭素多孔質電極基材をアノード側に用い、カソード側に撥水性処理した多孔質電極基材を用いる。あるいは、親水化度を０．５５〜０．９５とした固体高分子型燃料電池用炭素多孔質電極基材をカソード側に用い、アノード側に撥水性処理した多孔質電極基材を用いる。
親水化度は下記式にて定義される。
親水化度＝（自然浸漬後の重量−乾燥状態での重量）／（脱気浸漬後の重量−乾燥状態での重量） （もっと読む）