燃料電池用として好適な強化触媒層アッセンブリは、（ｉ）ｚ方向に沿って物質の厚さを通じて延びる細孔を有する多孔性の平面強化材と、（ｉｉ）第１触媒物質および第１イオン伝導物質を備える第１触媒とを含み、前記第１触媒は、前記平面強化材内に少なくとも部分的に埋め込まれた、第１表面および第２表面を有する第１触媒層を形成することを特徴とする。
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【課題】ＰＥＭ型燃料電池において、触媒をPEMの上に被覆した構造体において、耐久性試験（９５℃、３００kPa（絶対圧）および７５/５０％相対湿度のような厳しい条件下）にて、耐久性の向上した端部構造を持つ燃料電池を提供する。
【解決手段】アノード側の触媒被覆した膜とカソード側の触媒被覆した膜を有する燃料電池。イオン伝導性の膜１２とアノード側およびカソード側の気体拡散媒体４４，４６との間に低透過性の層５０，５２の少なくとも一部が配置され、このとき低透過性の層はイオン伝導性の部材の透過性よりも低い透過性を有する材料で形成される。低透過性の層はイオン伝導性の膜よりも柔らかい材料で形成される。 （もっと読む）

本発明は、・担体としての、フラーレンではない炭素電子伝導体、・１つ以上の金属およびフラーレンでできた触媒系を含む電気化学リアクタの活性層に関する。また、本発明は、そのような活性層と一体化した電気化学リアクタにも関する。
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【課題】触媒中の触媒微粒子の使用量低減と高出力化との両立が可能な燃料電池用触媒層等を提供する。
【解決手段】本発明のＭＥＡ１のカソード触媒層１０は、カーボン担体９１に触媒微粒子９２を担持してなる無数の触媒９０と、高分子電解質９３とを含有し、電解質層１１の一面に接合されている。カーボン担体９１の少なくとも一部は細孔径が４ｎｍ以上である低比表面積カーボン担体である。また、カソード触媒層１０は、水を保持可能な保水材を含有している。 （もっと読む）

【課題】全条件下で高電流性能を確保可能な燃料電池用触媒層及びこの燃料電池用触媒層を備えた膜電極接合体を提供する。
【解決手段】ＭＥＡ１のカソード触媒層、電解質膜１１の一面に接合され、カーボン担体９１にＰｔ微粒子９２が担持されてなる無数の触媒９０と、高分子電解質９３と、水を保持可能な保水材とを含有している。保水材はカーボン担体９６を含む。触媒９０、カーボン担体９６及び高分子電解質９３は、触媒９０が高分子電解質９３で被覆された触媒複合体９４と、カーボン担体９６が高分子電解質９３で被覆された保水複合体９５とを構成している。触媒複合体９４の高分子電解質９３の被覆厚は、保水複合体９５の高分子電解質９３の被覆厚よりも薄い。 （もっと読む）

【課題】空気極を構成する活性層と集電層との界面における、電気的な接合性を向上させる。
【解決手段】空気極１０３は、電解質層１０１の他方の面の側に形成された活性層１３１と、活性層１３１の上に接して形成された第１集電層１３２と、第１集電層１３２の上に接して形成された第２集電層１３３とを少なくとも備え、活性層１３１は、イオン伝導性を有する材料から構成された粉体の焼結体から構成され、第１集電層１３２は、電子伝導性を有する材料から構成されて平均粒径が０．８μｍより小さい粉体の焼結体から構成され、第２集電層１３３は、電子伝導性を有する材料から構成されて平均粒径が０．８μｍより大きい粉体の焼結体から構成されている。 （もっと読む）

【課題】膜電極接合体の含水量低下を抑制することのできる技術を提供する。
【解決手段】燃料電池は、電解質膜の両面に電極触媒層が形成された膜電極接合体と、膜電極接合体の少なくとも一方の面の外側に、層を形成するセリウム含有酸化物を除く固形成分の含有量を１００ｗｔ％としたときに、５ｗｔ％より大きくかつ３０ｗｔ％以下のセリウム含有酸化物を含むセリウム含有層とを備える。 （もっと読む）

【課題】中間層のフラッディングに起因するセル電圧低下を抑制する。
【解決手段】
燃料電池は、固体高分子電解質膜２４と、これを挟み込む燃料極２０および酸化剤極３０を備える。燃料極２０は、燃料極触媒層２２、燃料極ガス拡散基材２４、および、これらに挟まれた燃料極中間層２３を備える。酸化剤極３０は、酸化剤極触媒層３２、酸化剤極ガス拡散基材３４、および、これらに挟まれた酸化剤極中間層３３を備える。燃料極中間層２３および酸化剤極中間層３３は、電気伝導性を持つ粉末と、フッ化カーボン粉末と、結着材とを含有する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池内部における親水性を調整して、燃料電池の排水性を向上させ、発電性能を向上させる技術を提供する。
【解決手段】燃料電池は、電極面に反応ガス行き渡らせるためのガス拡散部材と、ガス拡散部材の外側に配置されるセパレータとを備える。ガス拡散部材の流路壁面とセパレータの外表面とは親水被膜によって構成されている。ガス拡散部材とセパレータの基材表面には、セパレータの親水性の方がガス拡散部材の親水性よりも高くなるように、親水被膜に親水性を向上させるための原子を含有させる第１の親水性調整加工、または、親水被膜に被覆される前の面の形状を変形させて親水性を向上させる第２の親水性調整加工が施されている。また、セパレータの外表面とガス拡散部材の流路壁面とは、水の接触角が４０°以下である。 （もっと読む）

本発明による、高温燃料電池のための基板支持されたアノードは、金属基板上に少なくとも３層のアノード層複合体（Ａ１、Ａ２、Ａ３）を有する。アノード層複合体の個々の層は、それぞれ酸化イットリウム安定化二酸化ジルコニウム（ＹＳＺ）およびニッケルを含んでおり、その際、ニッケルの平均粒径は、基板からの間隔が増すにつれて層ごとに小さくなる。アノード層複合体の最後の、電解質との接触のために設けられた層は、４μｍ未満の、本発明の枠内では平均表面粗さとも言う二乗平均平方根粗さＲ_ｑを示す。この層の全体の平均孔径は、一貫して０．３〜１．５μｍの間である。高温燃料電池のためのこのような基板支持されたアノードの製造方法においては、アノード層複合体の少なくとも第１および第２の層には、酸化イットリウム安定化二酸化ジルコニウム（ＹＳＺ）およびニッケル含有粉末の二峰性の粒径分布を有する原料粉末が使用される。使用されるニッケル含有粉末の平均粒径は層ごとに小さくなり、これによりアノード層複合体の最後の層での粒径は、有利には最大０．５μｍである。
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【課題】出力性能が向上された燃料電池を提供する。
【解決手段】膜電極接合体1と、アノードガス拡散層9に面して設けられ、燃料取入れ面を有する燃料導入部30と、前記燃料取入れ面に面した燃料排出口22を有し、前記燃料排出口22を通して前記燃料導入部30に燃料を供給する燃料供給部2と、カソードガス拡散層12に面して設けられ、外表面に酸化剤を取入れるための開口を有する酸化剤導入部40を含み、前記膜電極接合体1の厚さ（T_M）が700μｍ以上900μｍ以下の範囲であり、前記外表面から前記取入れ面までの厚さ（T_C）と、前記膜電極接合体1の厚さ（T_M）の比（T_C／T_M）が、２．３以上４．５以下の範囲であることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】セル抵抗およびガス拡散層と膜電極接合体との接触抵抗を低く保ち、フラッディングやプラッギングを防止することを課題とする。
【解決手段】アノード用ガス拡散層とカソード用ガス拡散層を有する膜電極接合体を一対のセパレータで狭持した構造を備える固体高分子形燃料電池のカソード用ガス拡散層であって、カソード用ガス拡散層４は、セパレータ９と接する側の表面に穿孔部１１を有しており、セパレータと接する側と反対側の表面には穿孔部を有していない構造とる。 （もっと読む）

【課題】本発明は、ガス拡散層の変形が少なく、強度に優れ、電気抵抗を増大させることなく、排水性、保水性、ガス透過性及び拡散性に優れたガス拡散層から形成される膜−電極接合体、並びにこれを製造するためのマイクロポーラス層付きガス拡散電極、マイクロポーラス層付き触媒層及び触媒層付きガス拡散電極を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の燃料電池用のマイクロポーラス層付きガス拡散電極は、ガス拡散基材の片面上にマイクロポーラス層が形成されており、前記マイクロポーラス層は、導電性炭素粒子、金属繊維及びフッ素系樹脂を含有しており、前記金属繊維のアスペクト比は３０以下である。 （もっと読む）

【課題】本発明は、燃料電池のシステム効率への影響が少なく、長期にわたり有害物質の排出量が少ない燃料電池用膜／電極接合体を提供することを目的とする。
【解決手段】固体高分子電解質膜と、固体高分子電解質膜の一方の面上に設けられた触媒と固体高分子電解質から構成されるアノードと、固体高分子電解質膜の他方の面上に設けられた触媒と固体高分子電解質から構成されるカソードと、アノードの固体高分子電解質膜と反対側の面上に配置されたアノード拡散層と、カソードの固体高分子電解質膜と反対側の面上に配置されたカソード拡散層とを備える燃料電池用膜／電極接合体において、カソード拡散層に酸化触媒と撥水性樹脂とを含ませる。 （もっと読む）

【課題】本発明は、ガス拡散層を高温で焼成せずとも撥水性に優れ、ガス拡散層の変形が少なく、強度に優れ、電気抵抗を増大させることなく、排水性、ガス透過性及び拡散性に優れた膜−電極接合体、並びにこれを製造するためのマイクロポーラス層、マイクロポーラス層付きガス拡散電極、マイクロポーラス層付き触媒層及び触媒層付きガス拡散電極を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明のマイクロポーラス層は、導電性炭素粒子、金属繊維及び非ポリマー系フッ素材料を含有している。 （もっと読む）

【課題】耐久性および発電性能に優れる電解質膜−電極接合体、特に燃料電池用電解質膜−電極接合体を提供する。
【解決手段】電解質膜と、前記電解質膜の一方の側に配置された、カソード触媒層と、前記カソード触媒層に配置された、カソード側ガス拡散層と、前記電解質膜の他方の側に順次配置された、アノード触媒層と、および前記アノード触媒層に配置された、アノード側ガス拡散層と、有し、不純物トラップ部材が、前記カソード触媒層および前記カソード側ガス拡散層との間に、前記アノード触媒層と前記アノード側ガス拡散層との間に、前記カソード触媒層内に、または前記アノード触媒層内に、配置され、前記カソード触媒層およびアノード触媒層は、フッ素系電解質を含み、前記不純物トラップ部材は、炭化水素電解質を含む、電解質膜−電極接合体。 （もっと読む）

【課題】スタッキング時の圧縮力によるガス拡散層の変形性能を確保しながら、撥水性能をより一層高めることができ、集電性能を向上させながら、燃料電池セルの体格低減を図ることもできる燃料電池セルを提供する。
【解決手段】電解質膜１と触媒層２，３とからなる膜電極接合体４と、該膜電極接合体４のアノード側およびカソード側の少なくとも一方に配されたガス拡散層５，６と、から電極体７が形成され、該電極体７をセパレータ８，９が挟持してなる燃料電池セル１０であり、ガス拡散層５，６のうち、その膜電極接合体４側、もしくはセパレータ８，９側の少なくとも一方側には、複数の突部５ａ，６ａと、該突部間に形成された凹溝５ｂ，６ｂと、が備えてあり、突部５ａ，６ａの剛性が、ガス拡散層の他の箇所の剛性よりも高くなっている。 （もっと読む）

【課題】隣接するアノード間又はカソード間の短絡を防ぐことが可能な燃料電池を提供する。
【解決手段】電解質膜１７と、電解質膜１７の一方の面に間隔をおいて配置された複数のアノード触媒層１１およびアノード触媒層１１のそれぞれに積層された複数のアノードガス拡散層１２を有するアノード１３と、電解質膜１７の他方の面にアノード触媒層１１のそれぞれと対向するように間隔をおいて配置された複数のカソード触媒層１４およびカソード触媒層１４のそれぞれに積層された複数のカソードガス拡散層１５を有するカソード１６と、を備え、アノード触媒層１１は、電解質膜１７に接する底面１１Ｓ１と、アノードガス拡散層１２と接するとともに１１Ｓ１底面の面積より大きい面積を有する上面１１Ｓ２と、を有する。 （もっと読む）

【課題】耐久性および発電性能に優れる電解質膜−電極接合体、特に燃料電池用電解質膜−電極接合体を提供する。
【解決手段】電解質膜と；前記電解質膜の一方の側に配置された、カソード触媒層と；前記電解質膜の他方の側に配置された、アノード触媒層と；を、有し、前記カソード触媒層およびアノード触媒層の少なくとも一方は、少なくとも２層であり、前記電解質膜側に配置された炭化水素電解質を含む金属イオン遮断性触媒層と、電解質膜と反対面側に配置されたフッ素電解質を含むフッ素含有触媒層と、からなる電解質膜−電極接合体。 （もっと読む）

【課題】イオン伝導性膜を具備する膜電極アセンブリを提供する。
【解決手段】アセンブリ１００において触媒がイオン伝導性膜１０２の主面に隣接し、多孔質粒子充填ポリマー膜がイオン伝導性膜に隣接している。触媒をイオン伝導性膜１０２の主面上に配置することができる。触媒をナノ構造内に配置することが好ましい。電極支持層１０８、１１０として利用できるポリマーフィルムを、粒子装填多孔質フィルムをそのポリマーの融点の約２０℃以内の温度で加熱処理して、ガーレー値および電気抵抗率を低下することが好ましい。ＭＥＡ１００を連続ロール処理において製造することができる。このＭＥＡ１００を用いて燃料電池、電解槽および電気化学反応炉を製造することができる。 （もっと読む）