【課題】加湿条件、負荷条件によらず高い性能を発現する燃料電池を提供する。
【解決手段】プロトン伝導性電解質膜を挟んだ一対の触媒層を含み；カソードの触媒層が触媒成分、電解質材料及び炭素材料を含み；炭素材料が、触媒成分を担持した触媒担体炭素材料と触媒成分を担持していないガス拡散炭素材料とを含み、触媒成分を担持した触媒担体炭素材料と電解質材料とからなる成分を凝集してなる触媒凝集相と、触媒成分を担持していないガス拡散炭素材料を凝集してなるガス拡散炭素材料凝集相との2相混合構造からなり；触媒担体炭素材料が触媒担体炭素材料Aと触媒担体炭素材料Bの2種以上を含み、触媒担体炭素材料AのBET比表面積が1000〜4000m²/gで、tプロット解析による直径2nm以下のミクロ孔表面積と全表面積の比が0.5以上であり、触媒担体炭素材料BのDBP吸油量XmL/100gとBET評価による比表面積との比が0.2〜3.0である燃料電池。 （もっと読む）

【課題】基材上の電極触媒層が互いにずれることなく高分子電解質膜と接合でき、生産性向上および発電性能向上に寄与しうる膜電極接合体の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】、触媒物質を担持した電子伝導物質、固体高分子電解質および溶媒を含む触媒インクを基材上に塗布し塗膜を形成する工程と、塗膜を乾燥し基材上に電極触媒層を形成する工程と、基材を高分子電解質膜の両面に電極触媒層と前記高分子電解質膜が対向するように配置し、基材の電極触媒層形成面と反対側の表面を他の部材と接触させて熱プレスをおこない、高分子電解質膜の両面に電極触媒層を接合する工程とを備え、且つ、基材上の電極触媒層表面の高分子電解質膜表面に対する摩擦係数（Ａ）が、基材の電極触媒層形成面と反対側の表面の他の部材の表面に対する摩擦係数（Ｂ）よりも大きいことを特徴とする膜電極接合体の製造方法とする。 （もっと読む）

【課題】本発明は、加湿条件又は負荷条件によらず高い性能を発現する燃料電池を提供する。
【解決手段】カソードの触媒層の炭素材料が、触媒成分を担持した触媒担体炭素材料と、触媒成分を担持していない導電助剤炭素材料と、触媒成分を担持していないガス拡散炭素材料との3種を含み、触媒担体炭素材料が触媒担体炭素材料Aと触媒担体炭素材料Bの2種を含み、カソードの触媒層の内層が、触媒担体炭素材料Aと、導電助剤炭素材料と、電解質材料との触媒凝集相と、触媒成分を担持していないガス拡散炭素材料凝集相と、の2相からなり、前記触媒層の外層が、触媒担体炭素材料Bと電解質材料との触媒凝集相と、触媒成分を担持していないガス拡散炭素材料凝集相と、の2相からなり、内層及び外層において触媒凝集相が連続体であり、ガス拡散炭素材料凝集相が触媒凝集相中に分散し、触媒担体炭素材料Aと触媒担体炭素材料Bが特定の比表面積を有する燃料電池。 （もっと読む）

【課題】固体酸化物形燃料電池の固体電解質の粉末化を抑制する。
【解決手段】Ｆｅを含むペロブスカイト型酸化物である空気極と、前記空気極に配置される空気極触媒層と、前記空気極触媒層に配置される固体電解質と、前記固体電解質に配置される燃料極と、を備え、前記空気極触媒層は少なくともＦｅを含むペロブスカイト型酸化物を有し、前記固体電解質は少なくともＳｃＳＺを含有する固体酸化物形燃料電池セルであって、前記固体電解質は前記燃料極が配置されていない露出部を備え、前記露出部にはＳｃＳＺが含有され、前記露出部のＳｃＳＺはリートベルト法で測定し、格子定数が０．５０７９９７ｎｍを超える部分を備えることを特徴とすることで、固体電解質の粉末化を抑制する。 （もっと読む）

【課題】高出力特性を得ることが可能な膜電極複合体及び燃料電池を提供する。
【解決手段】燃料極２と、酸化剤極３と、前記燃料極２及び前記酸化剤極３の間に配置された電解質膜４とを有する膜電極複合体５において、前記燃料極２及び前記酸化剤極３のうちの少なくともいずれかが、Ｚｒ、Ｔｉ、ＳｉおよびＡｌよりなる群から選択される少なくとも一種類からなる元素Ｙを含有する酸化物担体と、前記酸化物担体の表面に担持され、Ｗ、Ｍｏ、ＣｒおよびＶよりなる群から選択される少なくとも一種類からなる元素Ｘを含有する酸化物粒子とを含み、かつ固体超強酸性を示すプロトン伝導性無機酸化物と、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エーテル結合及びアミド結合よりなる群から選択される少なくとも１種類を含む親水性有機高分子と、を含有することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】発電性能を長く維持することのできる耐久性に優れた燃料電池用電極触媒を提供する。
【解決手段】カーボン結晶化度が５７〜９０％の高結晶性カーボン担体上に触媒金属を担持させて燃料電池用電極触媒とする。 （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】本発明に係る膜電極接合体は、カソード触媒層と、水透過時間が2.5〜3.3秒／cm²であるカソードガス拡散層とを含むカソードと、アノード触媒層と、水透過時間が0.5〜1.3秒／cm²であるアノードガス拡散層とを含むアノードと、前記カソード触媒層と前記アノード触媒層の間に配置された電解質膜と、前記カソードガス拡散層の外側に配置された水蒸気透過抑制層と、前記アノードガス拡散層の外側に配置された透気抵抗度が0.7〜1.5ガーレ秒である多孔質層とを備えることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】高い触媒活性を与えるとともに、触媒成分の使用量を低減させることができる、燃料電池用電極触媒のための薄膜触媒を提供する。
【解決手段】ステップ面とテラス面とで構成された表面を有し、０．２〜２００ｎｍの厚さである、ＰｔまたはＰｔ合金のエピタキシャル薄膜である。テラス面は、原子レベルで平坦な面であり、ステップ面は、１原子層の高さを有する段差である。このような表面では、特定の面方位に配向しているため、膜の電子伝導性が高まり、触媒活性が高まる。特に、ステップ面の近傍に反応場が存在し、平坦なテラスのみの表面に比べて高い反応活性が得られる。また、単原子層に近い薄膜であるため、Ｐｔなどの触媒成分の利用率が非常に高く、これにより少量の触媒成分で高い触媒活性が得られる。 （もっと読む）

【課題】固体酸化物形燃料電池の固体電解質の粉末化を抑制する。
【解決手段】Ｍｎを含むペロブスカイト型酸化物である空気極と、前記空気極に配置される空気極触媒層と、前記空気極触媒層に配置される固体電解質と、前記固体電解質に配置される燃料極と、を備え、前記空気極触媒層は少なくともＭｎを含むペロブスカイト型酸化物を有し、前記固体電解質は少なくともＹＳＺを含有する固体酸化物形燃料電池セルであって、前記固体電解質は前記燃料極が配置されていない露出部を備え、前記露出部にはＳｃＳＺが含有され、前記露出部のＹＳＺはリートベルト法で測定し、格子定数が０．５１２４８８ｎｍを超える部分を備えることを特徴とすることで、固体電解質の粉末化を抑制する。 （もっと読む）

【課題】電極層の劣化による電池性能の低下を抑制した燃料電池を提供するとともに、劣化部を再生できる燃料電池のメンテナンス方法を提供する。
【解決手段】電解質膜と、電解質膜上に配置され、触媒層を備えた燃料電池であって、触媒層１２ａには他の部分より水が残留し易い構造を採用することにより劣化が生じやすい劣化部を形成させた電極層を備えるとともに、劣化部に対しては劣化箇所を再生する再生溶液を導入する工程からなるメンテナンス方法。 （もっと読む）

【課題】出力特性が改善された燃料電池を提供する。
【解決手段】カソード２は、電解質膜４の一方の面と対向するカソード触媒層５と、カソードガス拡散層７と、カソード触媒層５及びカソードガス拡散層７の間に配置されたカソード疎水性多孔質層６と、カソードガス拡散層７におけるカソード疎水性多孔質層６と対向する面の反対側に配置された水蒸気透過抑制層８とを含み、カソードガス拡散層７の透湿度は、カソード疎水性多孔質層６及び水蒸気透過抑制層８の透湿度よりも大きく、アノード３は、電解質膜４の他方の面と対向するアノード触媒層９と、アノードガス拡散層１１と、アノード触媒層９及びアノードガス拡散層１１の間に配置されたアノード疎水性多孔質層１０とを含み、アノード疎水性多孔質層１０は、アノード触媒層９と対向する面１０ａの透気抵抗度が、アノードガス拡散層１１と対向する面１０ｂの透気抵抗度に比して大きい燃料電池。 （もっと読む）

【課題】長期出力変動が低減された燃料電池を提供する。
【解決手段】カソード２と、アノード３と、前記カソード２及び前記アノード３の間に配置された電解質膜４とを具備する燃料電池であって、前記カソード２は、カソード触媒層５及びカソードガス拡散層７の間に配置されたカソード疎水性多孔質層６と、前記カソードガス拡散層７における前記カソード疎水性多孔質層６と対向する面の反対側に配置された水蒸気透過抑制層８とを含み、前記カソードガス拡散層７の透湿度は、前記カソード疎水性多孔質層６及び前記水蒸気透過抑制層８の透湿度よりも大きく、前記アノード３は、アノード触媒層９と、アノードガス拡散層１１と、アノード疎水性多孔質層１０とを含み、前記アノード疎水性多孔質層１０は、前記アノード触媒層９と対向する面１０ａの透気抵抗度が、前記アノードガス拡散層１１と対向する面１０ｂの透気抵抗度に比して小さいことを特徴とする燃料電池。 （もっと読む）

【課題】触媒インク内の、粗大粒子を無くし、かつ、同インク内の気泡を無くし粘度を低め、均一な触媒インクを製造すること。
【解決手段】触媒担持導電性粒子からなる粉体、イオン導電性を有する樹脂、および分散媒を含む触媒インク材料を準備し（Ｓ１）、該触媒インク材料にせん断力を与えて分散し（Ｓ２）、その後の触媒インク材料に超音波振動によりキャビテーション効果を与えて分散し（Ｓ３）、得られた触媒インクを電解質膜に塗布するようにした（Ｓ４）。これにより、工程Ｓ２で粗大粒子がすべて粉砕されて触媒担持導電性粒子が均一に単分散化し、工程Ｓ３の超音波によって、気泡を破裂させ、粘度が安定した、均質な触媒インクが安定的に製造でき、この触媒インクを電解質膜に塗布して好適な触媒層を形成する。 （もっと読む）

【課題】本発明は、厚さが均一で、クラックの発生が少なく、かつ適度な空隙を有する触媒層を容易に、簡便に、安定して形成させることができるインクジェット用インキを提供することを課題とする。
【解決手段】本発明のインクジェット用インキは、触媒粒子、イオン伝導性高分子電解質、ノニオン系界面活性剤及び溶剤を含有する、燃料電池用触媒層を形成するためのインクジェット用インキであって、前記溶剤は水及びアルコール系溶剤からなる群から選ばれた少なくとも１種であり、インキの粘度は２０ｍＰａ・ｓ以下である。 （もっと読む）

【課題】出力変動が抑制された燃料電池を提供する。
【解決手段】カソード２と、アノード３と、前記カソード２及び前記アノード３の間に配置された電解質膜４とを具備する燃料電池であって、前記カソード２は、前記電解質膜４と対向するカソード触媒層５と、カソードガス拡散層７と、前記カソード触媒層５及び前記カソードガス拡散層７の間に配置された疎水性多孔質層６と、前記カソードガス拡散層７の外側に配置された水蒸気透過抑制層８とを含み、前記カソードガス拡散層７の透湿度は、前記疎水性多孔質層６及び前記水蒸気透過抑制層８の透湿度よりも大きいことを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】均一な転写性で、ゆがみのない触媒層−電解質膜積層体を製造することができる固体高分子形燃料電池用触媒転写フィルム並びにそれを用いて得られる触媒層−電解質膜積層体及び固体高分子形燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明の固体高分子形燃料電池用触媒転写フィルムは、
（１）フィルム基材上に触媒層が設けられ、
（２）該フィルム基材の触媒層と接していない側の表面に２個以上の貫通孔が設けられ、
（３）該貫通孔は、直径１〜１００μｍであり、
（４）貫通孔同士の最短距離が１ｃｍ以下である。 （もっと読む）

【課題】本発明は、上記問題点を解決し、低加湿〜高加湿運転、低温〜高温運転で安定した発電性能を示すと共に、燃料電池使用期間中に安定した性能を示す電解質膜−電極接合体を提供することを目的とする。
【解決手段】 電解質膜と、前記電解質膜の一方の面に配置された、カソード触媒層およびカソードガス拡散層を含むカソードガス拡散電極と、前記電解質膜の他方の面に配置された、アノード触媒層およびアノードガス拡散層を含むアノードガス拡散電極と、を有する電解質膜−電極接合体であって、
前記カソードガス拡散層または前記アノードガス拡散層が、圧縮弾性率の異なる少なくとも２つのガス拡散層基材が積層されてなり、前記ガス拡散層基材中、セパレータに隣接して配置されたガス拡散層基材をガス拡散層基材Ｓとしたときに、前記ガス拡散層基材Ｓの圧縮弾性率が最も高く、かつ、厚みは最も薄い、電解質膜−電極接合体。 （もっと読む）

【課題】反りが抑制され得、且つ燃料極層の電気抵抗の増大が抑制された、極めて薄いＳ固体酸化物型燃料電池の単セル用の薄板体を提供すること。
【解決手段】この薄板体１１は、電解質層１１ａを挟むように電解質層１１ａの上下面に燃料極層１１ｂと空気極層１１ｃとが積層・焼成されてなる。燃料極層は、Ｎｉ及びＹＳＺの微細粒子からなる第１層１１ｂ１（電解質層に近い側）と、Ｎｉ、ＹＳＺ、及びジルコン（ＺｒＳｉＯ_４）の微細な粒子からなる第２層１１ｂ２（電解質層から遠い側）とから構成される多孔質層である。第２層内では、平面方向及び厚さ方向において、ジルコン粒子が均一に分布している。このように燃料極層にジルコン粒子を含ませることにより、燃料極層の平均熱膨張率を低減して電解質層の熱膨張率に近づけることができる。また、ジルコン粒子の存在に起因する燃料極層の厚さ方向の電気抵抗の増大を抑制できる。 （もっと読む）

【課題】優れた発電特性および耐久性を有する直接酸化型燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明の直接酸化型燃料電池は、アノードと、カソードと、それらの間に配置された電解質膜とを含む膜−電極接合体、アノードに接するアノード側セパレータ、および前記カソードに接するカソード側セパレータを備える少なくとも１つの単位セルを有する。アノード側セパレータは、アノードに燃料を供給するための燃料流路を有し、カソード側セパレータは、カソードに酸化剤を供給するための酸化剤流路を有する。前記カソードは、電解質膜に接するカソード触媒層、およびカソード側セパレータに接するカソード拡散層を含む。カソード触媒層は、カソード触媒と高分子電解質を含んでおり、カソード触媒層の燃料流路の上流部に対向する部分に含まれる記高分子電解質の量が、カソード触媒層の燃料流路の下流部に対向する部分に含まれる高分子電解質の量よりも少ない。 （もっと読む）

【課題】燃料ガス透過性を確保して良好な発電特性が得られる薄型の固体高分子型燃料電池用電極に用いられるガス拡散層の製造方法を提供する。
【解決手段】バインダ樹脂と水溶性高分子を溶解した有機溶媒にカーボンナノチューブを分散させた分散液を成形工程で膜状に成形して乾燥させることにより、カーボンナノチューブ同士がバインダ樹脂及び水溶性高分子を介して互いに絡み合った膜が形成され、このような膜から水溶性高分子を水に溶出除去することにより、膜中に水溶性高分子の抜け殻となった複数の細孔が形成される。その後、焼成工程で有機溶剤及びバインダ樹脂を熱分解させることにより、良好な細孔径分布を備えたガス拡散層となる焼成膜が得られる。 （もっと読む）