本発明によれば、固体酸化物燃料電池デバイスおよび複数の燃料デバイスを組み込んだ燃料電池システムが提供され、個々のデバイスは、長さの第１の部分に作動反応温度まで加熱するための反応ゾーンを有し、かつ、長さの第２の部分に、反応ゾーンが加熱された場合に作動反応温度未満の低温を維持する少なくとも１つのコールドゾーンを有する細長い基板を備えている。一実施形態では、電解質は、反応ゾーン内のアノードとカソードの間に配置されており、アノードおよびカソードは、それぞれ、低温で電気接続するための少なくとも１つのコールドゾーンの外部表面まで延在している電気経路を有している。
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【課題】発電特性及び耐久性に優れたガス拡散電極用材料、その製造方法及びガス拡散電極を提供すること。
【解決手段】連続及び不連続のＰＴＦＥ微細繊維で形成された三次元連続微細孔を有する多孔質体に、導電性材料を保持させたガス拡散電極用材料である。多孔質体断面の表面領域から裏面領域にかけて、ＰＴＦＥ微細繊維は、密集度合いが低い部位と高い部位を有する。ＰＴＦＥ製薄膜を延伸して多孔質体とし、三次元連続微細孔に導電性材料を含有させ、（ＰＴＦＥ）：（Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）＝２０〜６０：８０〜４０で表される式を満足させたガス拡散電極用材料である。ガス拡散電極用材料の製造方法では、（１）連続及び不連続なＰＴＦＥ微細繊維で形成され三次元連続微細孔を有する多孔質体を親水化し、（２）親水化した多孔質体に、導電性材料を含有するスラリーを浸透、付着させ、（３）導電性材料を付着させた多孔質体を熱処理する。 （もっと読む）

【課題】
比較的高濃度の液体燃料を搭載し、長時間に渡って安定的に発電できる燃料電池を提供することにある。
【解決手段】
液体の燃料を酸化するアノード極と、酸素を還元するカソード極と、前記アノード極と前記カソード極との間に形成される固体高分子電解質膜、前記アノード極から発電反応に伴う電子を取り出す集電板と、前記アノード極に前記燃料を供給する第一の多孔質材料と前記第一の多孔質材料に燃料を供給する第二の多孔質材料を有し、前記固体高分子電解質膜と、前記アノード極と、前記集電板と前記第一の多孔質材料と、前記第二の多孔質材料とは、この順に配置されるパッシプ型の燃料電池において前記第一の多孔質材料の細孔径を前記第二の多孔質材料よりも小さくする。 （もっと読む）

【課題】 高容量かつ低抵抗な特性を有する電気化学装置、特にリチウムイオン二次電池用負極、アルカリ蓄電池用正極、燃料電池の電極、あるいはキャパシタ電極を提供する。
【解決手段】 ナノサイズの微細柱状突起１０１を有する金属構造体１０３を構築し、この金属構造体の表面に電極活物質１０２を形成する。ナノサイズの微小突起を有する金属構造体は、例えば、微細孔を有する基板の表面に電極材料となる金属層をめっきによって形成したのち、基板を溶解除去することによって形成することができる。基板の微細孔の部分に充填された金属が微小突起群となる。活物質はめっきによって金属を析出させることによって形成することができる。導電性骨格に活物質が直接接触するため、活物質同士を接続するための導電剤を一切添加しなくてもよい。 （もっと読む）

安定化二酸化ジルコニウムと金属ニッケルからなる基材およびアノードを有するアノード支持型高温燃料電池は、燃料ガス側で侵入する空気によって破壊される可能性がある。再酸化によってアノード中のニッケルの体積が変化する。発生する機械的応力は気密な電解質を破壊する恐れがある。本発明は、燃料ガス側で侵入する酸素を従来技術による酸素捕獲材に比べてよりも効果的に結合する、安価に製造可能なアノード用酸素捕獲材を提供する。
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【課題】 固体高分子電解質膜の破損の抑制に寄与する触媒層を提供する。
【解決手段】 多孔質シート２０と、前記多孔質シート２０の中央部に触媒成分２１０が充填されてなる触媒部２１と、前記触媒部２１を囲むように前記多孔質シート２０に保護成分２２０が充填されてなる保護部２２とからなることを特徴とする固体高分子型燃料電池用の触媒層２であるか、または、中央に配置された多孔質部位および前記多孔質部位を囲む保護部２２からなる多孔質シート２０と、前記多孔質部位に触媒成分２１０が充填されてなる触媒部２１とからなることを特徴とする固体高分子型燃料電池用の触媒層２でもある。 （もっと読む）

【課題】焼結時に体積収縮の小さいガス透過性基体を提供する。
【解決手段】貫通孔を有し、貫通孔内に焼結性粒子を充填して成るガス透過性基体において、焼結性粒子を粒径が３μｍ以上５０μｍ以下の粗粒子と、粗粒子よりも粒径が小さい微粒子とから構成し、焼結性粒子の質量に対する粗粒子の質量の割合を１０％以上９５％以下とする。 （もっと読む）

本発明は、固体酸化物膜用のガス透過の複数の穴を設けた金属性支持構造を有する高温型燃料電池に関し、マクロ細孔質の前記支持構造と、これと対向する機能膜との間に、ミクロ細孔質のニッケルまたはニッケル合金製の中間構造が備えられる。前記ミクロ細孔質の中間構造が、網目幅が８０μｍ未満の一つの網により形成される一方で、前記支持構造は、一つの穴あき薄板または一つの有孔フィルムにより形成されることが好ましい。燃料電池は、前記ミクロ細孔質の中間構造を、前記マクロ細孔質の支持構造と溶接し、その後で前記中間構造のそれぞれの細孔の内部に、触媒活性陽極材料を挿入することにより製造される。
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【課題】超少量触媒金属担持触媒を製造する第３の工程において、水素およびヒドラジンなどの引火性の高いガスを用いることなく、安価で安全なガス雰囲気中で加熱し、加熱温度の最適範囲を定めることで、生産性に優れた固体高分子形燃料電池用触媒混合体の製造方法を提供し、さらに、得られた触媒を含む電極を用いた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触媒混合体の製造方法において、陽イオン交換樹脂とカーボンとを含む混合物を作製する第１の工程と、前記混合物中の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２の工程と、前記触媒金属の陽イオンを、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネオンまたはアルゴン雰囲気中、１５０℃以上２００℃以下の温度で熱分解する第３の工程を経ることを特徴とする。 （もっと読む）

カソード（及び任意に両電極）における炭素触媒担体材料を酸化チタン担体に置き換えることによりＰＥＭ燃料電池の耐久性を改良させる。従って電極は好ましくは酸化チタンの触媒担体粒子上に担持された貴金属含有触媒粒子を含む。触媒担持酸化チタン粒子は、炭素粒子のような導電性材料と混合される。二酸化チタン担体粒子上に堆積され、伝導性炭素粒子と混合された白金粒子の組み合せは、良好な酸素還元性質と酸性環境における腐食耐性とを有する電極を提供する。 （もっと読む）

【課題】 効率が高く、短時間で起動、且つ停止させることができ、更には低温で作動させることができる固体電解質形燃料電池素子等の電気化学素子を提供する。
【解決手段】 本発明の電気化学素子は、直線状の円筒形燃料極管と、円筒形燃料極管の外周面のうちの一端縁部を除く部分に設けられた固体電解質層とからなる外径２ｍｍ以下の複数の燃料極・固体電解質層積層管２１の一端縁部の側の一端部を除く部分が、空気極体１１の一部となる未焼成空気極体が有する複数の貫通孔に挿通され、且つ燃料極・固体電解質層積層管２１の外周面と貫通孔の周面との間隙に、空気極体１１の他部となる空気極用材料が充填され、未焼成空気極体及び空気極用材料が焼成されてなる。 （もっと読む）

【課題】 三相界面を形成する各要素の分散を均一化して、三相界面に寄与しない無効な触媒を低減すると共に有効なガス拡散パス、プロトン伝導パス、電子導電パスを形成することを可能とし、さらに高触媒利用率、低コスト、高耐久性及び高効率な燃料電池用の電極構造を提供する。
【解決手段】 触媒層とガス拡散層とからなる燃料電池用の電極構造であって、規則性を持った複数の微細穴２７が膜厚方向に形成された薄膜２８を備え、その薄膜２８に形成された微細穴２７の少なくとも内部に、触媒物質と、プロトン伝導物質と、導電物質とを担持させて触媒層２１とした。規則性を持った複数の微細穴２７の内部に、三相界面を構成する各要素である触媒物質とプロトン伝導物質と導電物質との混合物質である触媒混合物２９を担持させているので、自ずとこれら各要素が規則性を持った微細穴２７の内部で均一に分散担持され、狙い通りの電極構造を形成することができる。 （もっと読む）

アイオノマー成分を実質的に含まないガス拡散媒体上に、パターン形成された貴金属被膜を形成する方法であって、その上にパターン形成されたマスクを置いた導電性の網状物を、少なくとも１種の貴金属のイオンを含む、５００ｅＶ以下のエネルギーを有する第１のイオンビームと、少なくとも５００ｅＶ以上のエネルギーを有する第２のビームにさらすことを含むことを特徴とする方法と、ガス拡散電極。 （もっと読む）

【課題】 本発明は、耐ラジカル性に優れ、燃料電池の耐久性を向上させることが可能な燃料電池用電解質材料を提供することを主目的とするものである。
【解決手段】 上記目的を達成するために、本発明は、固体高分子電解質型燃料電池を構成する固体電解質膜および触媒電極層の少なくとも一方に用いられる燃料電池用電解質材料であって、少なくともパーフルオロスルホン酸樹脂と下記化学式（１）で示されるカルボン酸化合物である安定化剤とを含有することを特徴とする燃料電池用電解質材料を提供する。
【化１】


（ここで、それぞれＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５は、Ｈ、ＣＯＯＨ、ＣＨ_３またはＣ_２Ｈ_５を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。） （もっと読む）

複数の燃料電池を含む固体ポリマー電解質燃料電池スタックが、開示され、この固体ポリマー電解質燃料電池スタックにおいて、その燃料電池スタックのうちの少なくとも１つの電池は、その燃料電池スタックの他の燃料電池の有意な部分よりも大きな腐食抵抗性を有する。一実施形態において、上記燃料電池スタックの少なくとも１つの燃料電池は、上記スタックの一端にある電池または両端にある電池である。また、そのようなスタックを含む燃料電池システムもまた、開示される。操作の間のその固体ポリマー電解質燃料電池スタックの分解を減少するための方法もまた、開示される。
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【課題】固体電解質としてランタンガレート系電解質を用いた使用寿命の長い固体電解質型燃料電池用発電セルにおける燃料極を提供する。
【解決手段】ニッケル粒１が相互に焼結してネットワークを組んでいる骨格構造を有する多孔質ニッケルの骨格表面に、平均粒径：１００ｎｍ以下のＢ（ただし、ＢはＳｍ、Ｇｄ、Ｙ、Ｃａの内の１種または２種以上を示す）ドープされたセリア粒２が付着している固体酸化物形燃料電池用発電セルの燃料極であって、前記セリア粒２はニッケル粒１が相互に焼結し結合している骨格構造ネック部分３の周囲に最も最も高密度で付着しリング状を形成している。 （もっと読む）

【課題】 本発明は、多孔質部材と金属酸化物膜との接触面積が大きく、種々のデバイスの性能を向上させることができる積層体を提供することを主目的とするものである。
【解決手段】 本発明は、多孔質材料を有する多孔質層と、上記多孔質層上に形成され、上記多孔質材料からなる多孔質部材の孔部が第一金属酸化物膜で充填された第一金属酸化物膜充填層と、上記第一金属酸化物膜充填層上に形成された第二金属酸化物膜と、を備えたことを特徴とする積層体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】本発明は、物質伝達抵抗を減少させて電池効率を高めることができる燃料電池用電極と、これを含む燃料電池用膜-電極接合体及び燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明の燃料電池用電極は、導電性粉末及び電極基材を含む拡散層と、前記拡散層に形成された触媒層を含み、前記電極基材の内部及び表面に導電性粉末が存在する。 （もっと読む）

【課題】従来の多孔質炭素の燃料電池用拡散材料は、電極からの水分除去を促進するために疎水性物質により処理されていたが、拡散材料内に大きい水滴が生成され易い。
【解決手段】電気化学燃料電池は、カソード面と、アノード面とを有する膜電極接合体（ＭＥＡ）を備える。カソード面とアノード面とはカソード流体フローフィールドプレートと、アノード流体フローフィールドプレートとの間に配され、流体フローフィールドプレートの各々は、それぞれＭＥＡのカソード面とアノード面に対向する第１の面に流体輸送通路を有する。ＭＥＡと各流体フローフィールドプレートとの間にディフュージョン構造を備える。ディフュージョン構造は、第１の面と第２の面を有し、第１の面はＭＥＡと接触するか隣り合い、第２の面は各流体フローフィールドプレートと接触するか隣り合う。ディフュージョン構造は、各流体フローフィールドプレートと隣り合う第１の層と第２の層を有し、第１の層は第２の層と比較して相対的に高い浸透性を有し、第２の層は第１の層よりも高い剛性を有する支持層である。 （もっと読む）

【課題】撥水性がバランスよく付与されたカーボンペーパを有する拡散層を含む燃料極を備えた燃料電池を提供する。
【解決手段】電解質膜と、この電解質膜の一方の面に触媒層および拡散層をこの順序で配置して構成され、メタノール水溶液が燃料として供給される燃料極と、前記電解質膜の他方の面に触媒層および拡散層をこの順序で配置して構成され、酸化性ガスが供給される空気極とを含む膜状電極ユニットを有する単セルを備えた燃料電池であって、
前記燃料極および前記空気極のうちの少なくとも燃料極の拡散層は、カーボン繊維を積層したカーボンペーパを有し、前記繊維表面、前記繊維の表層および前記繊維間の空隙から選ばれる少なくとも１つの部分に特定の撥水性重合体を被覆または充填したことを特徴とする燃料電池。 （もっと読む）