【課題】燃料極の単位重量当たりの反応界面を増やすことにより、電極の反応抵抗を低減し、発電出力を向上させたＳＯＦＣ用燃料極及びその製造方法、並びにこのＳＯＦＣ用燃料極を備えたＳＯＦＣを提供すること。
【解決手段】少なくとも金属元素Ａと金属元素Ｂと酸素を構成元素とする複合酸化物ないしは金属元素Ｂ含有酸化物を含有するＳＯＦＣ用燃料極。複合酸化物ないしは金属元素Ｂ含有酸化物が酸化物イオン伝導性を有し、該複合酸化物ないしは金属元素Ｂ含有酸化物の表面に上記金属元素Ａの超微粒子を備える。金属元素Ａと金属元素Ｂが式（１）：Ｅ_Ａ−Ｏ＜Ｅ_Ｂ−Ｏ…（１）（式中のＥ_Ａ−Ｏは金属元素Ａと酸素との結合エネルギー、Ｅ_Ｂ−Ｏは金属元素Ｂと酸素との結合エネルギーを示す。）で表される関係を満足する。ＳＯＦＣ用燃料極を備えたＳＯＦＣ。式（１）の関係を満足する複合酸化物前駆体を用いる製造方法。
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【課題】電極触媒層からガス拡散層への生成水の排水性、電極触媒層の保湿性及びガス拡散性を向上させたガス拡散電極を提供する。広範囲の湿度領域及び電流密度領域の運転条件下においても安定した発電特性を得られる固体高分子電解質型燃料電池を提供する。
【解決手段】固体高分子電解質型燃料電池に適用されるカソード側のガス拡散電極４であって、電極触媒層１３と、電極触媒層１３上に配置され、撥水性の異なる材料から形成された少なくとも第２の微多孔質層１２及び第１の微多孔質層１１の２層以上を含み、電極触媒層１３側に配置された第２の微多孔質層１２を第１の微多孔質層１１よりも撥水性を高めた構成とした微多孔質層１１,１２と、微多孔質層１１,１２上に配置され、カーボン繊維から形成された酸化剤ガス拡散基材１０と、を備えることを特徴とする。 （もっと読む）

アノード基材におけるストレスをストレス補償層で補償するアノード支持形燃料電池で、特にＳＯＦＣである。本発明によれば、前記ストレス補償層は様々な小さな開口部を作ることで多孔質にできている。これらの開口部は好ましくは６角形に作られ、当該開口部間の壁の厚さは薄い。電子伝導性多孔層は当該ストレス補償層に塗布されている。
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【課題】ガス拡散基材の繊維の飛び出しによる高分子電解質膜へのダメージを低減する。
【解決手段】高分子薄膜２をガス拡散基材１上に配して、高分子薄膜２の溶融温度以上に加熱しながら、高分子薄膜２とガス拡散基材１を加圧してガス拡散層７を形成する工程を有する。 （もっと読む）

【課題】触媒金属が反応界面に選択的に担持した固体高分子形燃料電池用電極触媒において、触媒金属の担持量を増加させ、製造工程の大幅な簡略化が可能な、固体高分子形燃料電池用電極触媒の製造方法と、この製造方法で得られた燃料電池用電極触媒を用いることを特徴とする固体高分子形燃料電池を提供する。
【解決手段】固体高分子形燃料電池用電極触媒の製造方法において、陽イオン交換樹脂溶液にカーボンを分散させる第１の工程と、前記分散物から溶媒を除去し、陽イオン交換樹脂とカーボンとを含む混合物を形成する第２の工程と、前記混合物中の陽イオン交換樹脂に含まれるプロトン以外のカチオンを、その陽イオン交換樹脂のイオン交換容量の１０％以下にする第３の工程と、前記混合物に含まれる陽イオン交換樹脂の固定イオンに触媒金属の陽イオンを吸着させる第４の工程と、前記吸着した触媒金属の陽イオンを還元する第５の工程とを経ることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】 生成水の利用効率を向上させることが可能な燃料電池を提供する。
【解決手段】 電解質層１、電解質層１の両側に設けられるカソード１０及びアノード２０、並びに、カソード１０及びアノード２０の外側に配設されるセパレータ３０、４０、を備え、カソード１０及びアノード２０は、触媒層１１、２１とガス拡散層１２、２２とを備えるとともに、少なくともカソード側のセパレータ３０は、緻密材で構成される緻密部３１と、多孔質材で構成される多孔質部３２とを備え、カソード側のセパレータ３０における多孔質部３２には、カソードのガス拡散層１２へと供給される前のガスが流れるべき流通溝３７、３７、…が形成されるとともに、流通溝３７、３７、…を流通後のガスが、カソードのガス拡散層１２へと供給される燃料電池であって、多孔質部３２に当接するカソードのガス拡散層１７の少なくとも一部が、緻密部３１に当接するカソードのガス拡散層１６よりも優れた水分保持性能を有する、燃料電池１００とする。 （もっと読む）

【課題】 従来技術の問題点を克服し、安価でありながら、ガス透過性、曲げ強度に優れた多孔質電極基材およびこの多孔質電極基材の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】
実質的に二次元平面内においてランダムな方向に分散した炭素短繊維が、樹脂炭化物によって互いに結着してなる多孔質電極基材であって、指標Kが１．１×１０⁵（ＭＰａ・ｍ／ｓｅｃ／ＭＰａ）以上である多孔質電極基材であり、炭素繊維、合成繊維および有機高分子化合物からなる炭素繊維紙に炭素繊維１質量部に対し、３〜８質量部の樹脂を付着し、熱硬化性樹脂を硬化し、次いで炭素化する孔質炭素電極基材の製造方法である。 （もっと読む）

【課題】 従来の空気極や集電体の特性を維持したまま熱サイクル収縮現象を抑制する。
【解決手段】 ランタンLa、ストロンチウムSr、マンガンMn、及びＢサイト置換可能元素Ｍ(Ｍ＝Mg, Cr, Co, Ni)から成る群から選ばれた元素の一つまたは複数から成る元素混合物を主成分とする。該主成分の各々の元素は (La_1-xSr_x)_1-yMn_1-zＭ_zO_3+δ （ただし、δは組成・温度などで種々変化する酸素量）であり、かつx、y、zの値は
０＜ｘ＜０．４０
０≦ｙ≦０．１０
０＜ｚ≦０．１０
ｙ≦０．３０−ｘ （０＜ｘ≦０．２０の領域のとき、左式が成立する）
ｙ≦０．２０−０．５ｘ （０．２０≦ｘ＜０．４０の領域のとき、左式が成立する）
ｙ＞０．２０−ｘ （０＜ｘ≦０．１０の領域のとき、左式が成立する）
ｙ＞０．１５−０．５ｘ （０．１０≦ｘ≦０．２０の領域のとき、左式が成立する）
ｙ＞０．１１−０．３ｘ （０．２０≦ｘ≦０．３０の領域のとき、左式が成立する）
ｙ＞０．０８−０．２ｘ （０．３０≦ｘ＜０．４０の領域のとき、左式が成立する）
である。 （もっと読む）

【課題】特に炭化水素等の燃料ガスが供給されるＳＯＦＣ用燃料極として用いた場合に電極と固体電解質との剥離を抑制し得るＳＯＦＣ用電極、これを備えたＳＯＦＣ用単セル及びＳＯＦＣを提供すること。
【解決手段】電子伝導性材料を含む少なくとも１つの電子伝導性素子と、酸化物イオン伝導性材料を含む少なくとも１つの酸化物イオン伝導性素子が２次元的に配置されて成る膜状のＳＯＦＣ用電極である。電子伝導性素子と酸化物イオン伝導性素子が接する境界に形成される線状の三相界面が該膜状電極の表面に存在する。
ＳＯＦＣ用電極を固体電解質の表面及び裏面の一方又は双方に備えるＳＯＦＣ用単セル。ＳＯＦＣ用単セルを備えるＳＯＦＣ。 （もっと読む）

【課題】２種類以上の触媒金属の相互拡散が均一に促進し、高い性能を有する燃料電池用電極材料を短時間に多量に製造することができる、燃料電池用電極材料の製造方法を提供し、さらに、その製造方法によって得られた電極材料を用いる燃料電池用電極の製造方法を提供する。
【解決手段】電極材料中の陽イオン交換樹脂のプロトン伝導経路とカーボンの表面との接面に備えた触媒金属の割合が、全触媒金属に対して５０ｗｔ％以上である燃料電池用電極材料の製造方法において、陽イオン交換樹脂とカーボンと白金族金属を含む２種類以上の触媒金属とを含む混合物を圧縮した後、１５０℃以上、陽イオン交換樹脂の分解温度以下の温度でエージングすることを特徴とする。 （もっと読む）

固体酸化物燃料電池システムや溶融炭酸塩型燃料電池システムのような改良高温燃料電池システムが開示される。本開示の態様は、燃料電池アノード入口への供給のため燃料電池アノード排ガスから液体水素燃料を再循環させることを容易にするガス分離装置を組み込んだ固体酸化物燃料電池システムおよび溶融炭酸塩型燃料電池システムを含む。さらに、本開示の態様は、濃縮水素燃料との組合せを助長するアノード材料の独創的な組合せを組み込んだ固体酸化物燃料電池システムおよび溶融炭酸塩型燃料電池システムを含む。本開示の他の態様は、個体酸化物燃料電池および溶融炭酸塩型燃料電池のカソード入口に濃縮酸素供給を行うガス分離装置を含む。 （もっと読む）

膜電極アセンブリは、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配置された膜と、膜と、アノード及びカソードの少なくともいずれか一方の電極との間にある長寿命触媒層と、を備える。長寿命触媒層は、膜材料に埋設された触媒粒子を備え、好ましくは、少なくともいずれか一方の電極に電気的に接続された第１の複数の粒子を含む。長寿命触媒層はさらに、好ましくは、少なくともいずれか一方の電極から電気的に遮断された第２の複数の粒子を有し得る。
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炭素繊維は黒鉛化されているが、不織布網状組織が黒鉛化処理されていない炭素繊維の不織布網状組織を含むガス拡散基材が開示される。グラファイト粒子及び疎水性ポリマーの混合物が網状組織内に配置される。グラファイト粒子の少なくとも９０％の最長寸法は１００μｍ未満である。ガス拡散基材を製造する方法も開示される。
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本発明は、低い白金ローディングを用いたガス拡散媒体の直接的な金属化によって得られる燃料電池及び他の電気化学的用途における使用のためのガス拡散電極、並びに、これを組み込んだ膜電極アセンブリーに関する。 （もっと読む）

高性能の固体酸燃料電池膜電極集合体を製造するために使用される方法、技術、および組成物を開示する。本発明の技術は、固体酸電解質材料を調製する工程、電解質膜を堆積する工程、電極触媒層を堆積する工程、電極を調製する工程、ガスシールを製造する工程、および膜電極集合体を構築する工程を含む。

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膜と、複数の電極と、そして触媒とを備えた膜電極アッセンブリの製造方法において、該触媒が、該膜の材料の中にプレスされる。例えば、前記材料をin-situ形成する時。 （もっと読む）

触媒溶液予熱装置、運搬ガス予熱器、正極触媒溶液噴射ノズル、そして負極触媒溶液噴射ノズルを含む燃料電池用電極膜アセンブリーが提供される。触媒溶液予熱装置は正極触媒溶液と負極触媒溶液を予熱し、運搬ガス予熱器は運搬ガスを予熱する。正極触媒溶液噴射ノズルは前記触媒溶液予熱装置によって予熱された正極触媒溶液と前記運搬ガス予熱器によって予熱された運搬ガスの供給を受け、前記供給された正極触媒溶液を噴射することができるように形成される。負極触媒溶液噴射ノズルは前記触媒溶液予熱装置によって予熱された負極触媒溶液と前記運搬ガス予熱器によって予熱された運搬ガスの供給を受け、前記供給された負極触媒溶液を噴射できるように形成される。
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膜−電極アセンブリは、イオン流を制御するためのグリッド、膜物質及び／又はイオン的に不活性な物質の別々の層を、少なくとも一方の電極への、及び／又は、からの液体又は気体反応成分の透過のために含む。
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多層薄膜電気化学デバイスを作製する方法が提供される。その方法は、チャンバー中に第１ターゲット材料を供給するステップと、前記チャンバー中に基板を供給するステップと、第１プラズマを生成するために前記第１ターゲット材料に向けられた第１断続レーザビームを放射するステップであって、前記第１断続レーザビームの各パルスは約２０ｆｓから約５００ｐｓのパルス持続時間をもつ、ステップと、第１薄膜を形成するために前記基板の上に前記第１プラズマを堆積するステップと、前記チャンバー中に第２ターゲット材料を供給するステップと、第２プラズマを生成するために前記第２ターゲット材料に向けられた第２断続レーザビームを放射するステップであって、前記第２断続レーザビームの各パルスは約２０ｆｓから約５００ｐｓのパルス持続時間をもつ、ステップと、第２薄膜を形成するために前記第１薄膜の上あるいは上方に前記第２プラズマを堆積するステップと、を有する。
【図１】

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SOFCセルは、実質的に純粋な電子伝導性酸化物で終端する金属サポート1、ドープされたセリア、ScYSZ、Ni−Fe合金からなる活性アノード層2、共ドープされたジルコニア系の酸素イオン伝導体からなる電解質層3、活性カソード層5、およびLSMの単層のカソード集電板7までの遷移層6としての、LSMとフェライトの混合物の層を有する。Ni−YSZアノードサポートの代わりに、金属サポートを使用することにより、サポートの機械的強度が向上し、サポートの酸化還元反応の安定性が改善される。多孔質フェライト系ステンレス鋼は、純粋な電子伝導性酸化物で終端しているため、活性アノード内の金属、すなわちフェライト系ステンレス鋼中に溶解し易く、フェライトからオーステナイト構造への有害な相変化につながるおそれのある金属と、サポートとの間の反応性が抑制される。
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