【課題】セル特性を向上可能な燃料電池セルを提供する。
【解決手段】燃料電池セル１０は、燃料極１１と、固体電解質１２と、中間層１３と、固体電解質層と共焼成されたバリア層１４と、空気極１５と、を備える。空気極１５は、バリア層上に配置されており、バリア層との接合界面１５ａにおいて前記バリア層に接合される複数の接合部１５ｂと、前記複数の接合部の間に設けられる複数の気孔１５ｃと、を備え、接合界面における単位長さ当たりの前記複数の接合部１５ｂの接合占有率は、３０％〜８０％に規定されている。 （もっと読む）

【課題】膜電極接合体の触媒層とガス拡散層との間の十分な接合強度を得る。
【解決手段】電解質膜の表面に触媒層が形成された触媒層形成電解質膜と、触媒層に接合されたガス拡散層と、を有する膜電極接合体である。ガス拡散層は、拡散基材層と、拡散基材層上に形成されて触媒層に接合された接合層と、を備える。ガス拡散層を所定の接合圧力で触媒層へ接合する場合に、変形量＝（接合圧力／硬度）・変形寄与厚み・塑性変形率で表される接合層の変形量が接合層の表面粗さよりも大きくなるように、接合層の表面粗さ、硬度、塑性変形率、および、変形寄与厚みが規定されている。 （もっと読む）

【課題】高い保水能力と低加湿領域における十分な水蒸気放出能力とを併せもつ固体高分子燃料電池用触媒層用担体炭素材料を提供する。
【解決手段】１２５０ｃｍ^３／ｇ≦V_0.95≦２５００ｃｍ^３／ｇであり、且つ、P_1/2≦０．５５を満たす保湿性炭素材料とDBP給油量（以下「O_DBP」という。）がO_DBP ≧１００mL/１００ｇであり、V_0.95がV_0.95≧１００ｃｍ^３／ｇを満たすカーボンブラックを混合する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池が氷点下まで冷却されることによる発電性能の低下を抑制する。
【解決手段】燃料電池用の触媒電極は、０℃において実質的に最大含水量の水を含んだ触媒電極をから−１℃まで冷却する過程において触媒電極の含水量が不凍水量以下に維持されるような不凍水曲線および不飽和透水係数を有する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池内で発生するフラッディング又はドライアップを抑制することができる燃料電池を提供する。
【解決手段】電解質膜１０と電解質膜１０の両側に配置されるアノード極１２及びカソード極１４とを備える膜電極接合体１６と、膜電極接合体１６の両側に配置される細孔層１８，２０と、細孔層１８，２０の外側に配置される反応ガス流路となる多孔体流路層２２，２４と、を備える燃料電池１であって、少なくともカソード極１４側の細孔層２０と多孔体流路層２４との間にはガス拡散層が配置されず、カソード極１４側の細孔層２０と多孔体流路層２４とは接しており、多孔体流路２４は、カソードガス供給における入口側領域２４ａ及び出口側領域２４ｂが、入口側領域２４ａ及び出口側領域２４ｂの間に位置する中央領域２４ｃよりも、ガスに対する圧力損失が低い。 （もっと読む）

【課題】電解質・電極接合体を構成するアノード側電極において、燃料ガスの流通経路、電荷の伝導経路及び十分な強度を確保する。
【解決手段】電解質・電極接合体１０は、気孔率が２０〜４０％であり、且つ長径が１〜４μｍである多孔質体からなるアノード側電極１２を具備する。なお、水銀ポロシメータ法によって求められるアノード側電極１２の微分細孔容積が、気孔径１μｍ以下で最大となる（モード径が１μｍ以下である）。また、アノード側電極１２に含まれる大径気孔２４は、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂材からなる造孔材を用いて形成される。必要に応じて、アノード側電極１２と固体電解質１６との間、固体電解質１６とカソード側電極２０との間に、それぞれ、平坦化層１４、中間層１８を介装するようにしてもよい。 （もっと読む）

【課題】電極中に均一でかつ微細なガス流路をパターン形成した電極を備える燃料電池用スタック構造体を提供する。
【解決手段】固体電解質４を挟んで対向状に配置されるそれぞれ多孔質性の燃料極層６と空気極層８とを含んで積層される複数個の単セル２と、積層される単セル２間に介在されるセパレータ７と、を備え、燃料極層６内及び／又は空気極層８内に１５μｍ以上１５０μｍ以下の開口幅を有して所定パターンで貫通する複数本のガス流通路を備える、固体酸化物形燃料電池用スタック構造体２０とする。 （もっと読む）

【課題】良好なサイクル特性を得ることを可能にする金属空気二次電池を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、金属イオンを吸蔵・放出する負極材と、酸素を活物質とする正極材と、前記負極材と前記正極材の間に設置された電解質膜を有する金属空気二次電池において、正極材の一部に、酸素還元と酸素発生の両機能を備える触媒として、粒径が１ｎｍ〜３０ｎｍの金属粒子または金属酸化物粒子を用いており、１ｎｍ〜１μｍの細孔径分布において、２ｎｍ〜３０ｎｍのみに極大細孔径を有する炭素材料を、金属空気二次電池の正極に用いることにより、上記課題を解決する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池内で発生するフラッディングを抑制することができる燃料電池を提供する。
【解決手段】電解質膜１０と電解質膜１０の両側に配置されるアノード極１２及びカソード極１４とを備える膜電極接合体１６と、膜電極接合体１６の両側に配置される細孔層１８，２０と、細孔層１８，２０の外側に配置される反応ガス流路となる多孔体流路層２２，２４と、を備え、少なくともアノード極１２側の細孔層１８と多孔体流路層２２との間にはガス拡散層２１が配置されず、アノード極１２側の細孔層１８と多孔体流路層２２とは接しており、アノード極１２側の細孔層１８は撥水性を有し、アノード極１２側の多孔体流路層２２は親水性を有する燃料電池１を用いる。 （もっと読む）

【課題】放電容量を大きくすることが可能な空気電池用正極を提供する。
【解決手段】空気電池用触媒が焼結されてなる多孔質焼結体を備え、細孔径５０ｎｍ以上の細孔の全容積が、当該多孔質焼結体の体積の５０％以下であり、細孔径１〜２０ｎｍの細孔の全容積が、上記多孔質焼結体の体積の５〜９０％であり、好ましくは、細孔径０．１〜１０μｍの貫通孔を有し、好ましくは、空気電池用触媒が、マンガン酸化物である空気電池用正極。 （もっと読む）

【課題】触媒層に亀裂部を形成して燃料電池の出力電圧を向上させる。
【解決手段】燃料電池の膜電極接合体は、高分子電解質膜１０に、カソード触媒層１２、アノード触媒層１４、カソードガス拡散層１６、アノードガス拡散層１８を形成して構成される。カソード触媒層１２あるいはアノード触媒層１４の少なくともいずれかに、面積比で４％〜１３％、幅５μｍ〜１０μｍの亀裂部を形成することで反応ガスの拡散を容易にしつつ、生成水の排水性を確保する。 （もっと読む）

【目的】高分子系電解質膜に大量のリン酸を予め含浸させることなく、長期にわたってセルの出力電圧が維持される中温型プロトン交換膜形燃料電池を提供することにある。
【解決手段】固体高分子形燃料電池１４によれば、酸化剤電極３０の酸化剤触媒層２６と酸化剤ガス拡散層２８との間に、その酸化剤触媒層２６から酸化剤ガス拡散層２８への液体のリン酸の移動を抑制するための少なくとも一層から成るリン酸移動抑制多孔質層４２が設けられていることから、液体のリン酸が酸化剤触媒層２６から酸化剤ガス拡散層２８へ移動することが抑制されるので、高分子系電解質膜１８および酸化剤触媒層２６内に含まれる液体のリン酸が枯渇することが抑制され、高分子系電解質膜１８に大量のリン酸を予め含浸させる必要がなく、長期にわたってセルの出力電圧が維持される利点がある。 （もっと読む）

【課題】燃料電池式自動車等に適する、６００℃前後の中低温で作動するＳＯＦＣのためには、優れたカソード材料が必要であるが、そのために必要とされる電気抵抗の低い固体酸化物複合カソード材料を提供する。
【解決手段】プロトン伝導性とイオン伝導の両者をもち、組成がＢａＺｒ_{１−ｘ−ｙ}Ｐｒ_ｘＹ_ｙＯ_２−δ（０．１＜ｘ＜０．４、０＜ｙ≦０．２）である固体酸化物と、電気伝導をもち、組成がＬａ_０．６Ｓｒ_０．４ＣＯ_０．２Ｆｅ_０．８Ｏ_３−δである固体酸化物の粉末を混合して、複合材料することによって、６００℃前後の中低温で比表面積電気抵抗（ＡＳＲ）が０．１Ωｃｍ^２の材料が合成できる。これは従来の材料に比べ、４〜６倍高い電気伝導（低い電気抵抗）を持つ。 （もっと読む）

【課題】最適な拡散層の設計を効率良く行うことができる燃料電池のシミュレーション装置を提供する。
【解決手段】燃料電池の拡散層の設計を支援するシミュレーション装置１であって、燃料電池の発電性能と拡散層の物性との間の相関関係を定式化する第一の定式化手段（中央情報処理装置１０）と、第一の定式化手段で定式化した相関関係及び遺伝的アルゴリズムを用いて、目標とする発電性能を達成するための拡散層の物性を算出する第一の最適化手段（中央情報処理装置１０）と、拡散層の物性と構造との間の相関関係を定式化する第二の定式化手段（中央情報処理装置１０）と、第二の定式化手段で定式化した相関関係及び遺伝的アルゴリズムを用いて、目標とする物性を達成するための拡散層の構造を算出する第二の最適化手段（中央情報処理装置１０）と、を備える。 （もっと読む）

【課題】ナノ構造複合体空気極を含む固体酸化物燃料電池及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、ａ）燃料極支持体と、ｂ）燃料極支持体上に形成された固体電解質層と、ｃ）固体電解質層上に形成されたナノ構造複合体空気極層と、を含み、複合体空気極層は、電極物質と電解質物質とが分子単位で混合されていながら、互いに反応または固溶されて単一物質を形成しないことを特徴とする固体酸化物燃料電池及びその製造方法に関するものであって、低温作動が可能であり、高性能を有し、安定性に優れる燃料電池を提供することができる。 （もっと読む）

【課題】少ない焼成回数で、層間の接着強度を向上させることが可能な燃料電池単セルの製造方法、層間の接着強度に優れた燃料電池単セルを提供する。
【解決手段】固体電解質層１１と、固体電解質層１１の一方面に設けられた燃料極層１２と、固体電解質層１１の他方面に中間層１３を介して設けられた空気極層１４とを有する燃料電池単セル１を製造するにあたり、空気極層１４は、中間層１３に接する緻密質電極層１４１と、緻密質電極層１４１に接し、かつ、緻密質電極層１４１よりも多孔質な多孔質電極層１４２とから構成する。焼成により中間層１３になる未焼成の第１層２３と、焼成により緻密質電極１４１層になる未焼成の第２層２４１と、焼成により多孔質電極層１４２になる未焼成の第３層２４２とが、この順で積層されてなる積層体２を焼成する工程を経る。 （もっと読む）

【課題】容易に製造できるとともに、良好な電気的特性及びガス拡散性を有し、優れた発電特性を有する固体酸化物形燃料電池及びその製造方法を提供する。
【解決手段】固体酸化物形燃料電池１は、燃料極５の内表面から、燃料極５と固体電解質層７の界面までのガス透過率が、１×１０^-4ｍｌ／ｃｍ²ｓｅｃＰａ以上な構成とする。これにより、反応場となる固体電解質層７近傍までガスが効率よく供給することができる。さらに、燃料極５は、２５℃において３０００Ｓ／ｃｍ以上の電気伝導率を有することとする。これにより料極４の電気抵抗が小さく、発電ロスを小さくできる。 （もっと読む）

【課題】金属支持型電解質・電極接合体の厚みを低減するとともに、金属基板上にアノード側電極を良好に接合する。
【解決手段】金属基板１２とアノード側電極１６の熱膨張係数同士の差を、５ｐｐｍ／℃以内とする。すなわち、金属基板１２とアノード側電極１６として、熱膨張係数同士の差が５ｐｐｍ／℃以内となる物質を選定する。アノード側電極１６は、スクリーン印刷によって金属基板１２上にペーストを塗布した後、例えば、赤外線加熱炉３２での急速加熱を行うことで形成される。この際には遮熱板３８を用いる等してペーストを選択的に加熱するとともに、昇温速度を２５〜１００℃／秒に設定する。最終的な到達温度は、例えば、１２００℃とすればよい。 （もっと読む）

【課題】逆電流の発生を抑制し、カソード触媒層の劣化を抑制することができる膜電極接合体及び燃料電池を提供する。
【解決手段】燃料電池１０及び膜電極接合体５０は、アノード触媒層２６とアノードガス流路３８との間に酸素拡散防止層が設けられている。この酸素拡散防止層は、アノード触媒層２６に比して酸素の拡散性が低くされており、水素を良好に拡散させる一方で酸素の拡散を抑制する機能を有している。燃料電池システムの停止時において、アノード触媒層２６に入り込む酸素の量を減少させる。また、停止時に入り込んだ酸素は酸素拡散防止層２７によって拡散が妨げられることにより、カーボンを劣化させる反応を遅延させる。 （もっと読む）

【課題】金属層の焼結が十分に進行し、金属層中に樹脂等の不純物残渣が少なく、かつ、金属層の空隙率が高いセラミック部材の製造方法を提供する。
【解決手段】金属成分Ｍ_１を含む複数の金属ペースト層２２ａ，２４ａがセラミックグリーンシート２６ａを介して積層された積層成形体２８ａを作製する工程と、この積層成形体２８ａを焼成する工程とを含み、金属ペースト層２２ａ，２４ａに含まれる金属成分総量に対する金属成分Ｍ_１の質量百分率をＸとするとき、積層成形体２８ａを作製する工程において、複数の金属ペースト層のうちの少なくとも１層を、積層方向に隣り合う両側の第２金属ペースト層２４ａよりも質量百分率Ｘが低い第１金属ペースト層２２ａとする。第２金属ペースト層２４ａが焼結してなる第２金属層２４が、第１金属ペースト層２２ａが焼結してなる第１金属層２２よりも空隙が多いものとなる。 （もっと読む）