【課題】高性能電池を提供することができる燃料電池用触媒、その製造方法及びこれを含む膜−電極接合体、並びに燃料電池システムに関する。
【解決手段】燃料電池用電極は、１乃至５ｎｍの平均粒径を有する白金ブラックまたは白金−遷移金属ブラック触媒を含む触媒層及び導電性機材からなる電極支持体を含む。また、ブラック触媒を製造した後、カーボン支持体を合わせようとする組成にすることで、カーボン担持された触媒も容易に製造できる。
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【課題】担持した金属粒子の触媒機能を有効に発揮することのできる燃料電池用触媒担持体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】電子顕微鏡により測定した算術平均粒子径ｄｎとディスクセントリフュージ装置（ＤＣＦ）により測定したストークスモード径Ｄｓｔとの比、Ｄｓｔ／ｄｎが２以下の粒子性状を有し、Ｘ線回折法により測定した結晶子格子面間隔（ｄ002 ）が０．３５０ｎｍ以下の結晶性状を備え、その結晶構造が同心多面体の入れ子構造である炭素球状体からなることを特徴とする燃料電池用触媒担持体。その製造方法は、炭化水素ガスを水素ガスとともに熱分解炉の予熱帯域に導入し、引き続く加熱帯域において炭化水素ガス濃度を０．５〜４０ｖｏｌ％、レイノルズ数を１〜２０、温度を１１００〜１３００℃に設定して熱分解し、得られた炭素球状体を非酸化性雰囲気中で２０００℃以上の温度で熱処理することを特徴とする。 （もっと読む）

本発明は、電気化学の技術分野に関するものであり、燃料電池コンポーネント、特に膜形燃料電池のための膜／電極ユニット（ＭＥＥ）を製作するための方法ならびに装置について説明するものである。本発明による方法では、アノード電極もしくはカソード電極をまず、加熱され真空で負荷される２つの隣接したローラに被着する。加えられた真空により、アノード電極もしくはカソード電極は、正確に位置決めされた状態でローラギャップに供給され、その後イオン伝導性の膜でラミネートされる。延長された熱影響ゾーンに基づいて、本発明による方法では、高い生産速度が達成される。本発明による装置は、加熱可能な真空ローラを備えたローラプレスから成り、簡単な構造および移載箇所の省略に基づく利点を有している。
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【課題】触媒金属担持率と分散性が高い燃料電池用触媒、その製造方法、及びそれを含む燃料電池システムに関する。
【解決手段】燃料電池用触媒は、シリコン、アルミニウム、及びチタンからなる群より選択される一つ以上の元素を含む化合物及び触媒金属を含む。前記化合物は、前記触媒の重量全体に対して０．１乃至１５重量％以下の量で含まれる。前記化合物は酸化物であり、ヒュームドシリカ、アルミナ、ゼオライト、及びチタニアからなる群より選択される少なくとも一つである。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の高電流密度負荷領域でのフラッディング現象を抑制し、電池性能の向上を図る。
【解決手段】導電性担体上に、白金、チタン、ジルコニウム、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、亜鉛から選択される１種以上の卑金属元素及びイリジウムを含む三元系触媒粒子が担持されたことを特徴とする燃料電池用電極触媒。前記卑金属元素がコバルトであることを特徴とする燃料電池電極触媒。該燃料電池用電極触媒を用いた燃料電池。 （もっと読む）

【課題】ガス流路におけるＭＥＡの面方向の拡散性を改善し、セパレータの流路山部に対応する電極に燃料ガスを良好に供給し得る固体高分子型燃料電池を提供する。
【解決手段】アノード側ガス拡散層、アノード触媒層、高分子電解質膜、カソード触媒層、カソード側ガス拡散層がこの順に積層された固体高分子型燃料電池において、触媒層とガス拡散層との界面に、少なくとも電子伝導性物質、撥水性樹脂及び造孔剤の混合物からなる微多孔層を形成し、ガス拡散層と微多孔層とからなる積層体に対するガス拡散層のみの厚み方向の差圧比を２０以上９０以下とする。 （もっと読む）

【課題】高加湿時においてもフラッディングを発生することなく高い性能を有する固体高分子型燃料電池を提供する。
【解決手段】一対の電極と高分子電解質膜とからなり、電極が電解触媒層とガス拡散層とからなる固体高分子型燃料電池において、触媒層とガス拡散層との界面に、少なくとも電子伝導性物質、撥水性樹脂及び造孔剤の混合物からなり、細孔径０．１〜１０μｍの単位面積当りの細孔容積が０．１〜０．２μｌ／ｃｍ^２である細孔を有する微多孔層を設ける。 （もっと読む）

【課題】燃料電池に用いる触媒電極において、燃料の拡散性と三相界面を最適化して高効率の触媒電極を得る。
【解決手段】触媒電極１０は、電極基材１１の上に、あらかじめ溶媒に均一に分散し、調整しておいた電解質１３と、触媒粒子１２とによる触媒層１４を形成してなる。このとき電極基材１１側では、電解質１３の量が少なく空孔１５が多いため、燃料の拡散性が良い。そして、電極基材１１側から伝導電解質膜２に向かって相対的に電解質１３の量が増えて空孔１５が減少し、これにより三相界面が増加する。本構成によれば、触媒層１４において、燃料の拡散性の良い領域と活性の高い三相界面が多い領域とを厚さ方向にそれぞれ形成できる。また、他の例では、上記構成において、触媒電極１０の厚さ方向に、電極基材１１から伝導電解質膜２に向かって触媒粒子１２の粒径を小さくするようにしてもよい。 （もっと読む）

【課題】アノード水排出量を抑制することにより、水素のパージ回数を低減することができ、高性能かつ燃費に優れた固体高分子型燃料電池を提供する。
【解決手段】アノード側ガス拡散層、アノード触媒層、高分子電解質膜、カソード触媒層、カソード側ガス拡散層がこの順に積層された固体高分子型燃料電池において、アノード側ガス拡散層に対するカソード側ガス拡散層の水蒸気透過性比を１．１〜１．５とする。 （もっと読む）

【課題】 電極内部のガス拡散経路を分断することなく、電解質材料に好適な湿潤環境を保ち、触媒層の特性を引き出すことができる電極構造を提供する。
【解決手段】 繊維状炭素材料を主成分するガス拡散繊維層の片面にカーボンブラックを主成分とするマイクロポア層を有する２層構造の燃料電池用ガス拡散層であって、該マイクロポア層のカーボンブラックの２５℃、相対湿度９０％における水蒸気吸着量が、１００ｍＬ／ｇ以下であることを特徴とする燃料電池用ガス拡散層、又は、ガス拡散電極、及びこれらを使用した燃料電池である。 （もっと読む）

【課題】耐酸化性に優れ且つ高い性能を発揮できる炭化水素系電解質材料の提供。
【解決手段】イオン交換容量が０．５ｍｅｑ／ｇ以上２．１ｍｅｑ／ｇ以下である炭化水素系電解質材料と、前記炭化水素系電解質材料を基準として１０質量％以上３００質量％未満の量のヘテロポリ酸とを含有することを特徴とする。炭化水素系電解質材料の耐酸化性はイオン交換容量が比較的小さい範囲で向上することを発見した。そして、イオン交換容量を低い範囲内に制御した炭化水素系電解質材料に対し、プロトン伝導性助剤としてヘテロポリ酸を混合することで耐酸化性（耐酸化性が高いほど質量保持率が高い）とプロトン伝導性とを両立させることに成功した。また、耐一酸化炭素特性を向上させることにも成功した。 （もっと読む）

本発明は、高い合金化度および小さい微結晶サイズを有する担持された貴金属ベースの合金触媒の製造方法を提供する。本方法は、反応媒体としてのポリオール溶媒の使用に基づいており、担体材料の存在下での二工程還元プロセスを含む。第一工程では、第一の金属（Ｍ１＝遷移金属；例えば、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｒｕ）は、８０℃〜１６０℃へと反応温度を上昇させることにより活性化される。第二工程において、第二の金属（Ｍ２＝貴金属；例えば、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕおよびそれらの混合物）が加えられ、そして、スラリーは、１６０℃から３００℃までの範囲内でポリオール溶媒の沸点まで加熱される。この二工程法により均一還元が起こり、その結果、高い合金化度および３ｎｍ未満の小さい微結晶サイズを有する貴金属ベースの触媒になる。高合金化度により格子定数は、低くなる。 （もっと読む）

【課題】カーボンファイバーの支持体の酸化を抑制し、カーボンファイバーとカーボンファイバーの支持体との電気的な接続を改善する。
【解決手段】カーボンファイバー４が支持体５上に配置される。支持体５は、ＩＶａ族元素とＶａ族元素とからなる群から選択された少なくとも１種と、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｚｒからなる群から選択された少なくとも１種と、窒素と、を含む。好ましくは、ＩＶａ族元素とＶａ族元素とからなる群から選択された少なくとも１種が、Ｔｉであり、さらに好ましくは、支持体５中にＡｌまたはＳｉが含まれ、Ｔｉに対する、ＡｌまたはＳｉの割合が、１０ａｔｍ％以上３０ａｔｍ％以下である。 （もっと読む）

【課題】 多種の電極材等に応用可能な炭素繊維体およびそれを有する部材並びにそれらの製造方法を提供する。
【解決手段】 一方向に延びた炭素体の胴部に、複数の炭素繊維の一端側が、当該炭素繊維が並列するような状態で結合されていることを特徴とし、液体原料中で触媒を二段階に加熱することにより製造できる。原料としては、常温常圧で液状のアルコール類、炭化水素類とからなるものが挙げられる。より詳細には、液体原料中で表面に触媒が存在する基板を二段階で加熱する。この製法により、炭素繊維体が基板上の触媒から成長したものが得られる。この部材は、そのまま各種の電極材として使用可能である。 （もっと読む）

【課題】 ５ｎｍ未満の粒径を有する新規なＰｔ系触媒を提供する。
【解決手段】 少なくともＰｔとＰを含有し、最大平均粒径が５ｎｍ未満である粒子からなることを特徴とする不均一系触媒。前記粒子の粒径は１ｎｍ〜３ｎｍであり、Ｐを２原子％〜５０原子％含有する。前記粒子はＲｕを更に含有し、粒子内のＰｔとＲｕの比率はＰｔ_４０Ｒｕ_６０〜Ｐｔ_９０Ｒｕ_１０である。前記粒子は炭素基材を更に含有し、炭素基材はカーボンブラック又はカーボンナノチューブ（好ましくは、多層カーボンナノチューブ）である。前記不均一系触媒は燃料電池又は膜電極接合体の燃料極又は酸素極に使用できる。 （もっと読む）

【課題】 家庭用廃水、産業排水、湖沼や海水のヘドロ等を、微生物の作用により分解して浄化すること及び分解作用により生ずる電力を取り出すための実用的な微生物電池を提供することが、本発明の課題である。
【解決手段】 樹木および／又は竹類の炭化物を用いた微生物担体であって、その電気抵抗率が２０Ω・ｃｍ以下の微生物担体を負極とする微生物電池の提供により及び該微生物電池の負極を汚水の汚泥部に、又、正極を酸素分に富んだ上澄み清水部に配設して構成する汚泥処理装置を提供することによって、本課題が達成される。 （もっと読む）

【課題】 ５ｎｍ未満の粒径を有する新規なＰｔＲｕ触媒の製造方法を提供する。
【解決手段】 少なくとも、燃料極と、酸素極と、これら燃料極と酸素極との間に間挿された固体高分子電解質膜を有する燃料電池における前記燃料極用の触媒の製造方法において、 (1)水中に、炭素基材を分散させるステップと、 (2)得られた炭素基材が分散した水中に、Ｐｔ供給源、Ｒｕ供給源及びＰ供給源を溶解させるステップと、 (3)前記ステップ(2)で得られた水溶液のｐＨ値をアルカリ側に調整するステップと、 (4)前記ｐＨ調整された水溶液を加熱し、Ｐｔ、Ｒｕ及びＰを含む触媒微粒子１を炭素基材上３に化学還元析出させるステップとからなることを特徴とする燃料電池用燃料極触媒の製造方法。 （もっと読む）

【課題】 燃料電池を構成する一部の単セルにおいてアノード電極の電位が上昇するときに、アノード電極の劣化を防止する。
【解決手段】 燃料電池のアノード電極において、このアノード電極中に分散して設けられ、電池反応を促進する触媒金属と、アノード電極全体の電位が上昇する電位上昇時に、触媒金属における電位上昇を局所的に抑える電位上昇抑制機構と、を備える。ここで、触媒金属は、親水性を示すと共にプロトン伝導性を実現するイオン交換基を有する固体高分子電解質と混合された状態で備えられている。また、電位上昇抑制機構は、上記電位上昇時には触媒金属の周囲が局所的に疎水性を示す状態とすることにより、触媒金属において局所的に電位上昇を抑える。 （もっと読む）

本発明による多孔質の拡散媒体は、膜電極アセンブリの触媒層に対向して置かれ、多孔質基質はカーボン紙を含み、水移送粒子はカーボンファイバまたはカーボン粉を含む。相対的に高い水移送粒子密度の領域と相対的に低い水移送粒子密度の領域が、多孔質拡散媒体を横切って交替している。前記媒体の第１主要面は第２主要面よりも集合的に親水性であり、第２主要面は第１主要面よりも集合的に疎水性であってもよい。この拡散媒体は、拡散媒体の第１主要面に沿って触媒層に対向して、また拡散媒体の第２主要面に沿って燃料電池の一流れ場に対向して置かれている。多孔質拡散媒体は、この拡散媒体の第２主要面に沿って配置された疎水性材料を含む。
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【課題】 燃料電池のアノード側で燃料透過性に優れる金属多孔体をガス拡散電極と用いるときに、電解質膜と接触する部位の接触抵抗を下げるために金属多孔体の気孔率を下げると、燃料ガス透過性或いは反応後生成物質の排出性が低下するという問題点があった。
【解決手段】 燃料拡散性を有する導電性多孔質触媒担体１０の表面上に触媒金属２０が担持された固体電解質形燃料電池用の触媒電極であって、触媒担体１０の表面の全部又は一部が、担持された触媒金属２０表面の一部を除いて、水素イオン伝導性を有する固体電解質薄膜層により被膜されていることを特徴とする触媒電極を提供する。 （もっと読む）