本明細書に記載される実施形態は一般に、炭素系ナノ構造体および関連構造体のレイヤーバイレイヤーアセンブリーおよび／または官能基化に関連する方法、組成物、物品、およびデバイスに関する。いくつかの実施形態では、本発明は、表面（１０）上に炭素系ナノ構造体（１４，１８）のアセンブリーを形成するための方法を提供する。炭素系ナノ構造体アセンブリーは、特性の増強、例えば、炭素系ナノ構造体（例えば、カーボンナノチューブ）の配置の改善、ならびに／または電子伝導率および／もしくはイオン伝導率の増強、ならびに／または他の有用な特徴の増強などを示すことができる。いくつかの場合では、炭素系ナノ構造体の表面への官能基の結合に起因して、特性の改善を観察することができる。本明細書に記載される方法を使用して、炭素系ナノ構造体アセンブリーの形成を制御することによって、特性が増強された構造体を作製することができる。
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【課題】 適切な触媒層構造を持つ触媒担体の製造方法、膜電極複合体の製造方法、および燃料電池の製造方法を提供する。
【解決手段】 基板上に、第１の造孔金属と触媒金属を含む混合層をスパッタ、もしくは蒸着する工程と、第2の造孔金属中間層または繊維状炭素中間層を形成する工程とを複数回交互に繰り返して混合層と中間層の積層体を形成する積層工程と、積層工程の後に、積層体に対して造孔処理を行う造孔処理工程と、を具備することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】簡素な構造で生産性が向上した燃料電池、製造方法および車両を提供する。
【解決手段】本発明に係る燃料電池１は、膜電極接合体３のガス拡散層５ａ，５ｂの一部に、当該ガス拡散層５ａ，５ｂの端部に形成される切断面の方向への流体の流れを制限する隔壁１０，１１が設けられる。この隔壁１０，１１は、ガス拡散層５ａ，５ｂの切断面に前記流体が流入出可能な少なくとも２箇所の開口部８，９を備えている。膜電極接合体３およびセパレータ２は、平滑なシート状で形成されており、ガス拡散層５ａ，５ｂ内には、異なる開口部の間で隔壁により流れを制限して燃料ガスおよび／または酸化ガスを流通可能とする流路が形成されている。 （もっと読む）

【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】この発明は、燃料電池およびその製造方法に関し、発電性能が良好な燃料電池およびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】触媒インクを用いて電解質膜の一方の側にカソード触媒層を形成するカソード触媒層形成工程と、前記電解質膜の他方の側にアノード触媒層を形成するアノード触媒層形成工程と、前記アノード触媒層および前記カソード触媒層の外側に、夫々アノード拡散層およびカソード拡散層を配置して膜電極接合体を作製する接合体作製工程と、前記膜電極接合体のカソード触媒層におけるガス拡散抵抗を取得するガス拡散抵抗取得工程と、ガス拡散抵抗が所定の数値範囲に含まれる膜電極接合体を選別する選別工程と、を備え、前記所定の数値範囲の上限値は３０秒／メートルであることを特徴とする燃料電池の製造方法。 （もっと読む）

【課題】燃料の上流側でメタノールクロスオーバーを低減し、燃料の下流側でメタノールの供給量を確保することで、出力の低下を回避し、優れた長期寿命特性を示す直接酸化型燃料電池を提供する。
【解決手段】アノード、カソードおよびアノードとカソードとの間に介在する電解質膜を含む膜電極接合体、アノードに燃料を供給する燃料流路を有するアノード側セパレータ、ならびにカソードに酸化剤を供給する酸化剤流路を有するカソード側セパレータ、を具備し、アノードは、電解質膜側に配置されたアノード触媒層およびアノード側セパレータ側に配置されたアノード拡散層を含み、アノード拡散層は、アノード触媒層側に配置され、かつ第１導電剤および第１撥水剤を含む導電性撥水層と、アノード側セパレータ側に配置された基材層とを含み、基材層の空隙率が、燃料の上流側より下流側で高くなっている、直接酸化型燃料電池。 （もっと読む）

【課題】 正極で生成した水を内部に留め、固体高分子膜を湿潤に保つことができ、加湿ガスを供給する必要がないか、必要があったとしても小型の加湿機で済み、軽量・小型の燃料電池とすることのできるガス拡散層、膜−電極接合体、及び軽量・小型であることができる燃料電池を提供すること。
【解決手段】 本発明のガス拡散層は、水銀圧入法により測定したＬｏｇ微分細孔容積分布グラフにおいて、ピークを１つだけ有し、そのピークが細孔直径０．０１〜１μｍの範囲に存在する。本発明の膜−電極接合体は前記ガス拡散層を備えている。また、本発明の燃料電池は前記ガス拡散層を備える膜−電極接合体を含む。 （もっと読む）

【課題】補助集電極中における発電に寄与しない反応ガスバイパス流を抑制して反応ガスの利用効率を向上させ、燃料電池の内部抵抗を従来よりも更に低減することができる固体酸化物形燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明に係る固体酸化物形燃料電池は、燃料電池セルが収容され前記セルごとに仕切り反応ガスを透過しないセル容器を具備し、前記セル容器と前記セルとの間に反応ガスが流通可能な反応ガス流路用補助集電極が形成され、前記反応ガス流路用補助集電極中の反応ガスバイパス流路の平均面積比が15％以下である。 （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しようとするものである。
【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、透湿度が３００００〜７００００ｇ／ｍ²・２４ｈｒ・ａｔｍ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】界面抵抗の増加を抑制すると共に、空気極の剥離を防止して、発電性能を向上させ得る固体酸化物形燃料電池及びその製造方法を提供することにある。
【解決手段】本発明の固体酸化物形燃料電池１は、固体電解質２と、該固体電解質２の一方の側に燃料極３と、固体電解質２の他方の側に空気極４と、該空気極４と固体電解質２との間に多孔質中間層５とを備え、多孔質中間層５の内部に、空気極４を構成する成分の一部が析出した析出物６を有する。 （もっと読む）

【課題】発電性能の低下をさらに抑えることができる燃料電池及びその製造方法を提供する。
【解決手段】高分子電解質膜上に、燃料電池の電極用触媒金属として粒径１ｎｍ〜５０ｎｍの電極用金属触媒粒子を分散させた後、電極用金属触媒粒子が分散された高分子電解質膜上に、温度０〜２００℃で、且つ不活性ガス雰囲気下又は還元ガス雰囲気下において、真空アーク蒸着法によりカーボンを蒸着させることで、上記電極用金属触媒粒子の少なくとも一部からカーボンナノチューブを直接生成させる。 （もっと読む）

【課題】膜電極接合体の低温環境下における耐久性、および、燃料電池の低温始動性を向上させる。
【解決手段】膜電極接合体１００の少なくとも一方の触媒電極２０は、第１の触媒層２２と第２の触媒層２４とを備える。第１の触媒層２２、および、第２の触媒層２４は、それぞれ、触媒（例えば、白金）とカーボンとアイオノマ（例えば、ナフィオン）とを含む。そして、第２の触媒層２４におけるカーボンに対するアイオノマの重量比を、第１の触媒層２２におけるカーボンに対するアイオノマの重量比よりも小さい値であって、０．４〜０．７５とする。 （もっと読む）

開示の発明は、調整された気孔率を有する球状形態の多孔質炭素に関する。また、該多孔質炭素を作製するための方法であって、（ａ）コロイダルシリカテンプレート材料と水溶性熱分解性炭素供給源とを水溶液中で混ぜ合わせて前駆体溶液を用意する工程であって、コロイダルシリカテンプレートの粒径及びコロイダルシリカ／炭素供給源の重量比は制御される工程と、（ｂ）前駆体溶液を超音波噴霧熱分解により霧化して小液滴を得る工程と、（ｃ）不活性ガス雰囲気下、７００〜１２００℃で稼働している高温炉に液滴を導入する工程であって、そこで、液滴は固体球状の炭素／シリカ複合粒子に変換される工程と、（ｄ）炉から出る炭素／シリカ複合粒子を回収する工程と、（ｅ）粒子からシリカを除去して、表面積及び孔径により規定される調整された気孔率を有する球状形態の実質的に純粋な多孔質炭素を得る工程と、を含む方法に関する。本発明の多孔質炭素は、ＰＥＭ燃料電池の触媒支持体、電気二重層キャパシタやリチウムイオン電池の電極、水素貯蔵材料、及び薬物送達のキャリアとして使用される。 （もっと読む）

液体電解質の添加を伴わずに、化学反応によって電気を生産するためのデバイスは、アノード電極と、水酸基（ＯＨ^-）イオンを伝導するように加工されたポリマー膜電解質であって、膜の第１の側のアノード電極と物理的に接触している膜と、膜の第２の側と物理的に接触しているカソード電極とを含む。アノード電極およびカソード電極は、触媒を含有し、触媒は、実質的に全体として、非貴金属触媒から構築される。水は、外部水源から膜のカソード側まで移送され得る。
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【課題】高温下においても長期間安定して電極性能を高く維持することができる空気極の製造方法、空気極及び固体酸化物形燃料電池を提供する。
【解決手段】酸化物イオン伝導体層を通過した酸化物イオンを用いて反応を行うセラミックリアクターに使用される空気極(3)の製造方法であって、骨格となる多孔質母材(31)の気孔内に金属イオン溶液(40)を含浸させた後、酸素を含む雰囲気下で含浸させた多孔質母材(31)を加熱する工程を含み、金属イオン溶液(40)は、Ａｇイオンと、Ａｇ以外の遷移金属及び希土類から選ばれる１種以上の金属のイオンとを含む空気極(3)の製造方法とする。 （もっと読む）

【課題】空気極側のガス拡散層におけるリブ対向部の生成水を確実に排出可能で且つリブ対向部を速やかに乾燥可能にする。
【解決手段】空気極ガス拡散層４におけるセパレータ６と対向する面には、酸素通路６０に対向する部位に凹部４０を形成し、空気極リブ６１に対向する部位に凸部４１を形成する。これにより、凸部４１内の生成水は凹部４０側へ容易に移動可能となり、凸部４１内の生成水が確実に排出される。また、酸素通路６０を通過する空気が凸部４１内に流入しやすくなるため、凸部４１内を速やかに乾燥させることができる。 （もっと読む）

【課題】金属多孔体からなるガス流路とカーボン繊維からなるガス拡散層とが一体化されたガス流路形成部材、及びその製造方法に関し、荷重抜けによる燃料電池の性能低下を抑制することのできる燃料電池用のガス流路形成部材、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】エキスパンドメタルからなるガス流路２４とカーボン繊維からなるガス拡散層２２とが一体化されたガス流路形成部材１６の製造方法であって、焼成前のガス拡散層２２を準備するステップと、ガス流路２４を準備するステップと、ガス拡散層２２とガス流路２４とを重ねて積層方向に圧縮するステップと、ガス拡散層２２とガス流路２４とを重ねた状態で焼成するステップと、を備える。 （もっと読む）

【課題】特定の気孔率及び気体透過率を備える固体酸化物系燃料電池の電極層の製造方法及び製品の品質及び特性を確認する方法を提供する。
【解決手段】焼結工程と造孔剤添加量の調節と合わせて、特定の気孔率と気体透過率を備えた固体酸化物系燃料電池膜電極接合体（SOFC-MEA）の電極層の製造方法であって、造孔剤及び焼結条件のコントロールによって、電極層の気孔率の体積の百分率を0〜35％とし、電極層の気体透過率を1×10^-3〜1×10^-6 L/cm²/secとすることを特徴とし、気孔分析器及び気体透過率分析器によって陽極支持基板（電極層）の気孔率を測定することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】水分保持機能を有する多孔質金属およびこの多孔質金属の製造方法、並びに、この多孔質金属を用いた燃料電池用保水部材を提供する。
【解決手段】骨格部１１と空孔部１６とを有する骨格構造をなす多孔質金属１０であって、骨格部１１の表面の算術平均粗さＲａが０．７μｍ〜２．５μｍの範囲内に設定され、骨格部１１に囲まれる空孔部１６の平均孔径が、３０μｍ〜６００μｍの範囲内に設定されていることを特徴とする多孔質金属。 （もっと読む）

【課題】 最適な条件で炭酸塩をプレ含浸させたＭＣＦＣの電極の製造方法を提供する。
【解決手段】 ニッケル板１１を下敷きとして多孔質の導電体の板で形成したアノード６及びカソード４の表面に炭酸塩１０の粉末を散布し、４００℃までは空気雰囲気で昇温する一方、４００℃以上では窒素雰囲気で昇温するとともに、６５０℃で６０分以上加熱することによりアノード６及びカソード４の細孔の全容積の８０％を上限とする量の炭酸塩１０をアノード６及びカソード４の細孔に仕込むようにした。 （もっと読む）