【課題】 プロトン伝導性に優れ、また電気化学装置の使用条件下で化学的及び熱的に安定であり、更には湿度や温度に対する依存性の小さいプロトン伝導性電極、これを用いた膜−電極接合体（ＭＥＡ）、及び燃料電池などの電気化学装置を提供すること。
【解決手段】 集電体と、集電体に接して形成され、プロトン伝導性高分子と電子伝導性触媒とを含有する、多孔性の混合物層とからなるプロトン伝導性電極を形成する。プロトン伝導性高分子は、複数のプロトン解離性分子が連結基によって連結された構造を有するものとし、プロトン解離性分子は、プロトン解離性の基が、少なくとも一部分がフッ素化されたスペーサー基を介してフラーレン核に結合している分子とする。プロトン伝導性高分子電解質膜の両側に、混合物層が電解質膜に密着するように２つのプロトン伝導性電極を対向配置し、膜−電極接合体を形成し、燃料電池などの電気化学装置に組み込む。 （もっと読む）

【課題】発電性能を低下させることなく、燃料電池の耐久性を向上させる手段を提供する。
【解決手段】電解質膜１１０と、前記電解質膜を挟持し、触媒と前記触媒を担持する担体とから構成されるカソード触媒層１２０ｃおよびアノード触媒層１２０ａと、を備えた膜電極接合体１００であって、前記アノード触媒層１２０ａにおける、下記数式で求められる水素酸化反応の交換電流密度と酸素還元反応の交換電流密度との比の対数値が４〜１０であり、かつ前記酸素還元反応の交換電流密度と触媒塗布面積あたりの触媒実面積の値との積が所定の値以下である膜電極接合体１００である。ｌｏｇ１０（水素酸化反応の交換電流密度／酸素還元反応の交換電流密度） （もっと読む）

【課題】保水能に優れた燃料電池用保水層を提供する。
【解決手段】粉末状の保水性材料と、通水性のバインダー材料とを含み、前記バインダー材料が偏在した状態で前記保水性材料を部分的に覆う、燃料電池用保水層。 （もっと読む）

【課題】高度に構造制御された金属−Ｎ₄構造を含有し、かつ、高い比表面積を有する多孔質配位高分子金属錯体を導電性担体に担持前後に熱処理した高活性の酸化還元触媒、特に、燃料電池において優れた発電特性を示す燃料電池用触媒、又は、前記燃料電池用触媒をイオン伝導性のポリマーで被覆したポリマー被覆燃料電池用触媒、膜電極接合体及び燃料電池を提供する。
【解決手段】分子内に−ＮＨ_２、＝ＮＨ、＝Ｎ−から選択される化学構造を２個以上含有し、平面構造を有する配位子と、金属からなる高度に構造制御された金属−Ｎ₄構造７を含有し、かつ、多孔質であるために高い比表面積を有する配位高分子金属錯体を熱処理、並びに前記配位高分子金属錯体を熱処理した後、導電性担体に担持、又は、前記配位高分子金属錯体を導電性担体に担持した後、熱処理してなる。 （もっと読む）

【課題】 発電および停止に伴う固体高分子電解質膜の破断の発生を抑制し得る膜電極接合体を構成可能なガス拡散電極、前記膜電極接合体、および前記膜電極接合体を有する固体高分子形燃料電池を提供する。
【解決手段】 触媒層とガス拡散層とを積層してなるガス拡散電極であって、前記触媒層の周縁部に、前記ガス拡散層の未積層部を設けたことを特徴とするガス拡散電極、一対のガス拡散電極と、前記一対のガス拡散電極間に挟持される固体高分子電解質膜とを有し、前記一対のガス拡散電極のうち、少なくとも一方が前記未積層部を有するガス拡散電極であることを特徴とする膜電極接合体、および本発明の膜電極接合体を有することを特徴とする固体高分子形燃料電池により、前記課題を解決する。 （もっと読む）

【課題】 固体高分子形燃料電池や直接メタノール形燃料電池の構成材料である燃料電池用電解質として有用な、優れたプロトン伝導性やハンドリング性を有する燃料電池用電解質を提供する。
【解決手段】 側鎖にスルホン酸基を有する親水性部位を有し、プロトン伝導性を示さないくり返し単位を主鎖に有する高分子共重合体から構成される燃料電池用電解質。くり返し単位の比（モル％）は、プロトン伝導性を示すくり返し単位１に対し、プロトン伝導性を示さないくり返し単位が０〜２０の範囲にあり、重量平均分子量は、１０，０００〜２００，０００の範囲にあることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】触媒の表面積が広くて電極反応の効率を向上させることができる燃料電池用電極、前記燃料電池用電極を含む燃料電池用膜−電極接合体及び燃料電池システムを提供する。また、前記燃料電池用電極の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は燃料電池用電極、これを含む燃料電池及び燃料電池用電極の製造方法に関し、より詳しくは炭素系電極基材と、前記電極基材の表面に形成された微細気孔層と、前記電極基材の表面に形成されたナノカーボンと前記ナノカーボンにコーティングされた触媒層を含み、前記電極基材と微細気孔層は炭化された高分子を含む。 （もっと読む）

【課題】充分に高い触媒活性を有し、性能の高い触媒を実現する炭素触媒を提供する。
【解決手段】酸素が導入されている炭素触媒であって、表面の酸素原子の含有量が、表面の炭素原子に対して、原子比で０．０２以上０．４以下である炭素触媒を構成する。 （もっと読む）

【課題】出力性能が改善された膜電極接合体及び燃料電池を提供する。
【解決手段】カソード６と、アノード５と、前記カソード６及び前記アノード５の間に配置された電解質膜７とを具備する膜電極接合体１であって、前記アノード５は、前記電解質膜７と対向するアノード触媒層８と、アノード拡散層１０と、前記アノード触媒層８及び前記アノード拡散層１０の間に配置され、王研式透気度試験機での透気抵抗度が２０〜５００ガーレ秒であるアノード多孔質層９とを含むことを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】安価かつ資源的な制約が少なく、優れた酸素還元活性を有する燃料電池酸素電極用途に適した触媒担体及び触媒体を提供すること。また、白金などの貴金属を担持した場合においても、その使用量を低減することができ、かつ、触媒活性に優れ、高い耐久性を得ることのできる触媒体を提供すること。
【解決手段】炭素を主成分とする導電性基体表面に、窒素および酸素等のヘテロ元素を少なくとも２種類以上が最適量導入され、かつ、そのヘテロ原子の存在比率が所定比率に制御されて調整された触媒担体及びそれを賦活処理してなる触媒体。 （もっと読む）

【課題】燃料電池用の膜電極接合体において、耐久性と高性能とともに、排水性も向上させることでフラッティングが発生するのも回避することができ、それにより幅広い運転条件で動作を可能とした触媒層構造を備えた膜電極接合体を開示する。
【解決手段】膜電極接合体を構成する少なくともカソード側の触媒層２０を、全体の厚さが１０〜３０μｍの３層構造とする。電解質膜に接する第１の層２１は厚さが１〜３μｍであって他の２層と比較して高耐久性の層とし、第２の層２２は厚さが３〜９μｍであって他の２層と比較して触媒活性に優れた層とし、ガス拡散層に接する第３の層２３は他の２層と比較して触媒密度が低いまたは触媒を有しない層として構成する。 （もっと読む）

【課題】低加湿環境下においても十分な水保持性を有し、高い電池特性を有する膜電極接合体の提供を課題とする。
【解決手段】ベース基材の一方の面に触媒を担持させた粒子と高分子電解質と溶媒を含む触媒インクを塗布する工程と、一組の前記触媒インクが塗布されたベース基材と高分子電解質膜を、前記触媒インク塗布面と該高分子電解質膜が相対するように挟持する工程と、前記ベース基材上に塗布された触媒インクを高分子電解質膜の両面に転写する工程と、前記ベース基材を剥離する工程とを順に備え、ベース基材が剥離された後の高分子電解質膜上に形成される触媒層表面の表面粗さ（ＳＲａ）が０．０１μｍ以上１．００μｍ以下の範囲内であり、且つ、触媒層表面の８５°グロス値（ＪＩＳ Ｚ ８７４１）が１０％以上８０％の範囲内であることを特徴とする高分子電解質膜の両面に触媒層を備える膜電極接合体の製造方法とする。 （もっと読む）

【課題】簡単な構造でクラックの発生を抑制することができる触媒層形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】触媒粒子、イオン伝導性高分子及び溶剤を含む触媒ペースト２を乾燥させて触媒層を形成する触媒層形成装置１であって、触媒ペースト２が塗布された基材シート３を収容する密閉容器４と、密閉容器４内に触媒ペースト２中の溶剤の主溶剤と同一成分の溶剤蒸気を供給する溶剤蒸気供給手段５と、密閉容器４内を減圧する真空ポンプ６と、密閉容器４内の圧力を測定する圧力計７と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】イオノマー抵抗に起因する抵抗損失を小さく抑えることができ、発電性能に優れる電解質膜−電極接合体の製造方法を提供する。
【解決手段】高分子電解質膜と、前記高分子電解質膜の一方の側に順次配置された、カソード触媒層およびカソード側ガス拡散層と、前記高分子電解質膜の他方の側に順次配置された、アノード触媒層およびアノード側ガス拡散層と、を有する電解質膜−電極接合体の製造方法であって、前記カソード触媒層またはアノード触媒層は、（ｉ）水に分散されたプロトン伝導性高分子電解質と、貴金属を担持した導電性カーボンと、有機溶媒とを混合して、触媒インクを作製し、（ｉｉ）前記高分子電解質膜の表面に前記（ｉ）で作製された触媒インクを塗布し、さらに（ｉｉｉ）前記高分子電解質膜の表面に塗布した触媒インクを、空気雰囲気下または不活性ガス雰囲気下で、９０℃以下の温度で、乾燥する工程を有し、前記有機溶媒は、水と均一に混合されかつ水−有機溶媒混合物の沸点が水の沸点より低いアルコールである、電解質膜−電極接合体の製造方法。 （もっと読む）

【課題】
炭素担持体上にナノサイズの白金−遷移金属合金粒子を担持させた合金触媒を製造することができ、白金の使用量を減らし製造原価を下げることができる燃料電池電極素材用白金系合金触媒を製造する。
【解決手段】
合金触媒の製造方法は、（ａ）カーボン素材と白金前駆体、遷移金属前駆体をエタノールに添加して分散させる段階と、（ｂ）酢酸ナトリウム粉末またはエタノールを溶媒としたアンモニア溶液を前記（ａ）段階で作られた分散溶液に添加して攪拌する段階と、（ｃ）水素化ホウ素ナトリウムを前記（ｂ）段階で作られた合成溶液に添加して金属を還元する段階と、（ｄ）その後、洗浄と乾燥過程を通して粉末状態の素材を得る段階からなる。 （もっと読む）

【課題】非貴金属化合物からなる高性能なカソード用電極触媒及びその製造方法を提供する。
【解決手段】酸窒化物を構成するＬａ，Ｂａ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｇｅ，Ｇａ等の群から選ばれる少なくとも１種の金属塩と、電導性のよい炭素粒子とを原料として、カソード触媒能を持つ酸窒化物を含む燃料電池用電極触媒を製造する。この方法は、金属塩を錯体重合することによってポリマー化する工程と、そのポリマー化する工程の前又は後に炭素粒子を分散配合する工程と、ポリマー化した金属塩と分散配合した炭素粒子とからなる複合材料を酸窒化処理する工程とを有する。製造された電極触媒は、カソード触媒能を持つ金属酸窒化物を含み、その酸窒化物を構成する金属元素が酸窒化物として電導性のよい炭素粒子に均一に担持されている。 （もっと読む）

【課題】ガス拡散層の周縁部からの反応ガスのリークを抑制しつつ、触媒層には反応ガスを充分に供給することができ、また、燃料電池の低コスト化及び製造プロセス簡素化を図ることができる、燃料電池を提供することを目的とする。
【解決手段】電解質層１と該電解質層１の周縁部より内方の部分を挾持するように設けられた一対の触媒層２ａ、２ｂを有する膜−触媒層接合体１２と、導電性粒子とバインダー樹脂とを含んで通気性を有するように形成され、一対の触媒層２ａ、２ｂのそれぞれを覆うように形成された一対のシート３ａ、３ｂと、一対の導電性のセパレータ７ａ、７ｂと、を備え、シート３ａ、３ｂは、その厚み方向から見て、触媒層２ａ、２ｂからその周縁部が全周に亘ってはみ出すように配置されている、燃料電池。 （もっと読む）

【課題】耐久性に優れかつ出力電圧が高い膜電極接合体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】固体高分子電解質膜１２；固体高分子電解質膜１２の第１の面の周縁部に配置された第１のフレーム１４；固体高分子電解質膜１２の第２の面の周縁部に配置された第２のフレーム１６；第１の触媒層１８と第１のガス拡散層２０とを有する第１の電極２２；第２の触媒層２４と第２のガス拡散層２６とを有する第２の電極２８を備え、第１のフレーム１４の内縁部が第１の触媒層１８と第１のガス拡散層２０との間に位置し、第２のフレーム１６の内縁部が固体高分子電解質膜１２と第２の触媒層２４との間に位置する膜電極接合体１０を製造する際、固体高分子電解質膜１２の第１の面に、触媒およびイオン交換樹脂を含む塗工液を塗工することにより第１の触媒層１８を形成した後、固体高分子電解質膜１２の周縁部に第１のフレーム１４を配置する。 （もっと読む）

【課題】 高温下で長時間使用したり、高温下で使用した後、室温に戻し、再度、高温下で使用するような条件下で繰り返し使用する場合に、陰イオン交換型電解質膜と触媒電極との剥れが生じない、耐久性に優れた膜電極接合体、およびその膜電極接合体を備えた固体高分子型燃料電池を提供する。
【解決手段】ポリオレフィン系多孔質膜の空隙部に、陰イオン交換基を有する架橋された炭化水素系陰イオン交換樹脂が充填されてなる陰イオン交換型電解質膜の両側に、触媒電極層が配置されてなる膜電極接合体であって、前記陰イオン交換型電解質膜の両面に、陰イオン交換基を有するスチレン系エラストマーよりなる接合層が積層され、前記接合層上に、陰イオン交換基を有する芳香族ポリスルホン系重合体で表面処理された触媒粒子を含む触媒電極層が積層されてなる膜電極接合体である。 （もっと読む）

【課題】高温下で長時間使用したり、高温下で使用した後、室温に戻し、再度、高温下で使用するような条件下で繰り返し使用する場合に、陰イオン交換型電解質膜と触媒電極との剥れが生じない、耐久性に優れた膜電極接合体、およびその膜電極接合体を備えた固体高分子型燃料電池を提供する。
【解決手段】陰イオン交換基を有する溶媒に可溶なポリビニルアルコール、触媒粒子、分散媒、及び水酸基と反応する基が分子中に少なくとも２つ以上存在する架橋剤からなるペースト状組成物を陰イオン交換型電解質膜に塗布した後、熱圧し、陰イオン交換型電解質膜と触媒粒子との間に陰イオン交換基を有する架橋したポリビニルアルコールが介在した膜電極接合体を製造する。 （もっと読む）