【課題】本発明は、燃料電池用電極の製造方法に関し、加熱処理中の高分子材料の変性を良好に抑制可能な燃料電池用電極の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】側鎖にプロトン交換基を有する高分子材料と、触媒担持カーボンとを含む触媒インク層を基材上に形成する工程と、前記触媒インク層を、第四級アンモニウム塩溶液又は金属塩溶液で処理する工程と、イオン交換後の前記触媒インク層を１５０℃以上で加熱処理する工程と、加熱処理後の前記触媒インク層を酸溶液で処理する工程と、を備えることを特徴とする燃料電池用電極の製造方法。 （もっと読む）

【課題】貴金属触媒粒子の酸性条件下での溶解散逸を防ぐことで、触媒粒子の粒径増大や脱落を抑制して、高い発電特性が長期に渡って確保される燃料電池用電極の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の燃料電池用電極の製造方法は、分子内にアルキルスルホン酸基と（Ｒ^１Ｏ）_３Ｓｉ−（式中、Ｒ^１は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）で表される基とを有する化合物からなる０．５〜５nm厚の白金溶解抑制層を触媒粒子を少なくとも表面に備える触媒粉体の表面上に具備し、上記白金溶解抑制層被覆触媒間の隙間を電解質で満たした酸素還元反応電極及び、これを用いた燃料電池。 （もっと読む）

【課題】本発明は、燃料電池の製造方法に関し、垂直方向に形成させたカーボンナノチューブを高分子電解質膜に良好に転写できる燃料電池の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本実施の形態の製造方法は、（１）種触媒層形成工程、（２）カーボンナノチューブ成長工程、（３）触媒担持工程、（４）アイオノマ塗布工程、（５）転写工程を備えている。（５）転写工程では、先ず、カーボンナノチューブに高分子電解質膜を軟化点温度以上の温度で密着させて接合させる（ステップ１１２）。これにより、基板−カーボンナノチューブ層−電解質膜接合体が作製できる。続いて、上記接合体をアルカリ溶液中に浸す（ステップ１１４）。これにより、基板上に形成されたゼオライト層又は種触媒を溶解除去する。或いは、ゼオライト層を種触媒と共に溶解除去する。 （もっと読む）

【課題】拡散層一体型触媒層を有する膜電極接合体を実現する技術を提供する。
【解決手段】本発明の膜電極接合体の作製方法は、第１の前駆触媒層、第２の前駆触媒層付き前駆電解質膜、および、導電機能層に含まれるフッ素溶媒が蒸散乾燥する前に、疎水物性を有する拡散層部材で構成される第１の拡散層を導電機能層上に密着させるとともに、第２の前駆触媒層付き前駆電解質膜の第２の前駆電解質膜を有しない面を第１の前駆触媒層に張り合わせて、第１の拡散層、導電機能層、補強層、第１の前駆触媒層、前駆電解質膜、および、第２の前駆触媒層が積層された積層体を形成する。積層体を加水分解処理することにより、第１の前駆触媒層、第２の前駆触媒層、および、前駆電解質膜を、イオン交換機能を備える電解質を有する第１の触媒層、第２の触媒層、および、電解質膜に変成させる。 （もっと読む）

【課題】発電性能が高く、触媒層での亀裂の発生が抑制され、燃料電池用として好適な電極の提供。
【解決手段】白金担持カーボン１３ｂ、白金ブラック及びプロトン伝導性材料１３ａが配合されてなることを特徴とする電極用ペースト；かかる電極用ペーストが加熱及び固化されてなる触媒層を備えたことを特徴とする電極１０；かかる電極が、電解質膜のカソード側に配置されてなることを特徴とする膜−電極接合体１；かかる膜−電極接合体を備えたことを特徴とする燃料電池。 （もっと読む）

【課題】十分なプロトン伝導性とガス拡散性を確保し、反応活性点を増加させ出力性能を向上させた燃料電池用電極触媒層、この電極触媒層を備えた燃料電池用膜電極接合体、この膜電極接合体を備えた燃料電池および燃料電池用電極触媒層の製造方法を提供する。
【解決手段】燃料電池用電極触媒層２１は、少なくとも表面に触媒物質１を備え、触媒物質１の表面が高分子電解質層３によって被覆されている複数の複合触媒粒子１１と、高分子電解質が凝集することによって形成された複数の凝集体１２とで構成される。複数の複合触媒粒子１１を複数の凝集体１２で連結するとともに、複数の凝集体１２が、高分子電解質を溶かしてなる溶液を乾燥して形成される。 （もっと読む）

【課題】高電流密度域でのセル電圧が高く、最大出力密度が高い、固体高分子型燃料電池の供給。
【解決手段】触媒層中の高分子電解質の広角Ｘ線回折によって測定される結晶ピークの非晶ピークに対する強度比が１．０９〜１．１９の範囲であることを特徴とする膜−電極接合体及び該膜−電極接合体を備える固体高分子型燃料電池の供給。 （もっと読む）

【課題】優れた発電特性および耐久性を有する燃料電池を提供する。
【解決手段】アノードと、カソードと、前記アノードと前記カソードとの間に配置された電解質膜とを含み、前記アノードは、前記電解質膜上に積層されたアノード触媒層、および前記アノード触媒層上に積層されたアノード拡散層を含み、前記アノード触媒層は、アノード触媒および高分子電解質を含み、かつ高分子電解質の含有率が異なる少なくとも上層部および下層部から構成され、前記上層部は、アノード拡散層側に位置し、前記下層部は、電解質膜側に位置し、前記下層部における前記高分子電解質の含有率が、前記上層部における高分子電解質の含有率よりも低く、さらに、前記アノード触媒層は、複数の貫通孔を有し、前記貫通孔の細孔径の最も小さい部分が、前記下層部に存在する、燃料電池用膜電極接合体、ならびにそれを用いる燃料電池。 （もっと読む）

【課題】カソード触媒層およびアノード触媒層中の水が触媒層および高分子電解質膜のプロトン伝導度を保ちつつ、余分な水が抜けやすくなることでフラッディングを防止し得る、膜電極接合体および固体高分子形燃料電池単セルを提供する。
【解決手段】貴金属を導電性担体１５に担持した触媒粒子１３および高分子電解質１４からなる電極触媒層を備える固体高分子形燃料電池用膜電極接合体１２である。少なくともアノードおよびカソードどちらか一方の上記電極触媒層には、３０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の一次粒子の形態を有するフッ素樹脂１６が存在している。フッ素樹脂の一次粒子化およびその攪拌は、貴金属を導電性担体１５に担持した触媒粒子１３および高分子電解質１４の混合攪拌と同時に行われる。 （もっと読む）

【課題】従来の技術における問題点に鑑み、低コスト性、高導電性、高ガス透過性および十分な機械的強度を有するガス拡散層を提供する。
【解決手段】ガス拡散層は、マイクロポーラス層３０，３１と、該マイクロポーラス層上に、直接スラリーから形成して得られるマクロ層３５，３６とを含んでなる構造の固体高分子形燃料電池ガス拡散層とし、電極反応を均質化させるために燃料ガス５０や酸素含有ガス５１を十分に拡散させる機能を有する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の電気化学エネルギーデバイスの一時的な高出力運転時の不安定動作を改善することを課題とする。
【解決手段】水素酸化反応を促進する触媒を担持した電気伝導体と、高水素分圧下で水素を吸蔵し、かつ、低水素分圧下では水素を放出する性能を持つ平均粒径４００ｎｍ以下の金属水素化物と、を含む触媒層を有する触媒電極、この触媒電極を燃料極１０として用いる燃料電池１、および、燃料電池１を動力源として用いる機器を提供する。 （もっと読む）

【課題】 本発明は、燃料電池用膜−電極接合体、燃料電池用膜−電極接合体の製造方法及び燃料電池システムを提供する。
【解決手段】高分子電解質膜、前記高分子電解質膜上に位置する接着層、前記接着層上に存在する触媒層を含み、前記接着層は触媒層の一部と重なって存在する燃料電池用膜−電極接合体が提供される。また、これらの製造方法及びこれらを含む燃料電池システムも提供される。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の電気化学エネルギーデバイスの一時的な高出力運転時の不安定動作を改善することを課題とする。
【解決手段】メタノール酸化反応を促進する触媒１３を担持した電気伝導体１５と、高メタノール濃度下でメタノールを吸蔵し、かつ、低メタノール濃度下ではメタノールを放出する性能を持つ多孔質構造体１４と、を含む触媒層１１を有する触媒電極、および、この触媒電極を燃料極１０として用いる燃料電池１、および、この燃料電池１を動力源として用いる機器を提供する。 （もっと読む）

【課題】貴金属触媒粒子の強酸性条件下での溶解散逸を防ぐことで、触媒粒子の粒径増大や脱落を抑制して、発電特性が長期に渡って維持される電極を製造することができる、燃料電池用電極の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の燃料電池用電極の製造方法は、分子内にアルキルスルホン酸基と（Ｒ^１Ｏ）_３Ｓｉ−（式中、Ｒ^１は水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す）で表される基とを有する化合物と、溶媒とを混合して得られる白金溶出抑制材料を調製する工程と、触媒粒子を少なくとも表面に備える触媒粉体と前記白金溶出抑制材料とを混合してスラリーを調製する工程と、減圧乾燥処理および加熱乾燥処理を行うことにより、前記スラリー中で前記白金溶出抑制材料の重合反応を行うことで、前記白金溶出抑制材料の重合体からなる白金溶出抑制層を前記触媒粉体の表面上に形成して、燃料電池用電極を得る工程と、を含む。
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【課題】低加湿条件下においても高いプロトン導電率を示す高分子電解質膜が得られる高分子電解質を提供する。
【解決手段】プロトン酸基を有するセグメントと、プロトン酸基を有しないセグメントとを有するブロック共重合体であって、前記プロトン酸基を有するセグメントは、電子供与性基が結合している芳香環にのみプロトン酸基が結合している構造を有し、前記プロトン酸基を有しないセグメントは、置換基として電子供与性基のみが結合している芳香環を含む構造を有し、前記プロトン酸基を有するセグメントと前記プロトン酸基を有しないセグメントとが、デカフルオロビフェニル、およびヘキサフルオロベンゼンからなる群から選ばれる化合物由来の構造を介して結合してなることを特徴とする、高分子電解質。 （もっと読む）

【課題】電極面内湿度環境を均一に湿潤にし、電池性能が長時間低下し難く、負荷変動に対応出来る固体高分子形燃料電池用膜電極接合体および燃料電池を提供する。
【解決手段】カソード触媒層とガス拡散層の間に中間層が設けられ、カソード供給ガス上流域にあたる中間層はカソード供給ガス下流域における中間層と比較して水透過性が低い構造であって、カソード供給ガス上流域にあたる触媒層はカソード供給ガス下流域における触媒層と比較して保湿性が高い構造であり、且つ水透過性の低い中間層に対して保湿性が高い触媒層の面積を大きくした燃料電池用膜電極接合体およびそれを用いた燃料電池。 （もっと読む）

【課題】高温、低加湿時における膜電極接合体の保持能力を高め、高温、低加湿時における燃料電池の発電をより安定にする。
【解決手段】膜電極接合体５０は、固体高分子電解質膜２０、アノード２２、およびカソード２４を有する。アノード２２は、触媒層２６およびガス拡散層２８からなる積層体を有する。カソード２４は、触媒層３０およびガス拡散層３２からなる積層体を有する。ガス拡散層３２は、カソードガス拡散基材、およびカソードガス拡散基材に塗布された第１の微細孔層３３ａおよび第２の微細孔層３３ｂを触媒層３０の側からこの順で有する。第１の微細孔層３３ａおよび第２の微細孔層３３ｂは、それぞれ、導電性粉末と撥水剤とを混練して得られるペースト状の混練物で構成されている。第２の微細孔層３３ｂに含まれる導電性粉末としてのカーボンの比表面積が、第１の微細孔層３３ａに含まれる導電性粉末としてのカーボンの比表面積に比べて大きい。 （もっと読む）

【課題】本発明は、燃料電池に関し、ガス流路の出口付近において、酸化剤ガスの十分な供給を可能とする燃料電池を提供することを目的とする。
【解決手段】セパレータ３０のカーボンペーパー２８側の表面には、酸化剤ガスとしての空気を流通させるための酸化剤ガス流路３２が形成されている。酸化剤ガス流路３２の下流側においては、上流側に比べ、生成水の量が多く、酸素濃度が低いので、酸素分圧としては低くなっている。そこで、酸化剤ガス流路３２の下流側に対向するカソード触媒層１６の表面（Ａ）に、他の部位のアイオノマーよりも酸素溶解度が高いアイオノマーを設ける。酸素溶解度が高いアイオノマーを設けることで、酸素分圧の低下分を補完できる。 （もっと読む）

【課題】本発明は、電極触媒の製造方法に関し、触媒担持カーボンやアイオノマー同士の凝集を防止しつつ、これらを良好に分散させることが可能な電極触媒の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本実施形態の製造方法は、（１）電極材料調製工程、（２）破砕分散工程、（３）塗布、乾燥工程、の各工程を含む。（２）破砕分散工程において、触媒インクを供給しながらローター１４を回転させると、撹拌スペース１６のビーズ１８間において、流動速度差が生じる。これにより、ビーズ１８間にせん断力やずり応力、摩擦などを発生させて、触媒インクを破砕分散できる。特に本工程によれば、図２（Ｂ）に示すように、隣り合うビーズ１８を逆方向に流動させることができる。したがって、これらビーズ１８間において、主としてせん断力を生じさせることができる。 （もっと読む）

【課題】触媒粒子の含有量が少ない場合であっても、高電流密度域で酸素不足による性能低下を防ぎ、所望の出力を得ることができる燃料電池用触媒層を得る。
【解決手段】燃料電池用触媒層は、複数の一次粒子を凝集して形成された二次粒子からなる導電性担体と、導電性担体に分散して担持された触媒粒子と、導電性担体および触媒粒子を被覆するアイオノマーとを有する燃料電池用触媒層であって、触媒粒子の粒子量が０．０５ｍｇ／ｃｍ^２から０．１５ｍｇ／ｃｍ^２の範囲でかつ、導電性担体の平均二次粒子径が１００ｎｍから１８０ｎｍの範囲でかつ、アイオノマーの被膜厚さが６ｎｍから１６ｎｍの範囲である構成を有する。これにより、二次粒子１個当たりの酸素量を減らしてアイオノマーの表面に酸素が集中するのを抑制し、かつ酸素のアイオノマー内における拡散距離を短くして、触媒層における酸素の濃度拡散律速を緩和する。 （もっと読む）