【課題】 本発明の目的は、多孔質の膜を通してガス拡散性を良好にし、電池特性を良好に保ち得るガス拡散電極を提供することにある。また、本発明の別の目的は、圧力損失が少なく均一なガス透過が可能で触媒層に均一に水素ガスや酸素ガスを供給することが可能なガス拡散電極を提供することにある。
【解決手段】 少なくとも導電性不織布の片面に非対称多孔質樹脂層が積層された固体高分子燃料電池用電極シートであって、前記非対称多孔質樹脂層はバインダー樹脂に導電性フィラー及び／または導電性繊維を含み、前記非対称多孔質樹脂層の導電性不織布に接する側の孔径が１０μｍ以上１００μｍ以下の連通孔を有し、且つ非対称多孔質樹脂層の表面側の孔径が０．５μｍ以上１０μｍ未満の連通孔を有する固体高分子燃料電池用電極シート。 （もっと読む）

【課題】高いプロトン導電率を有する燃料電池用電極の製造方法を提供する。
【解決手段】含浸時間を所定時間に定め、含浸時の雰囲気温度を変えて含浸させたときのイオン液体の含浸量を測定し、該イオン液体の含浸量が触媒層の気孔容積の１０〜５０％となるように、含浸時の雰囲気温度を設定して触媒層にイオン液体を含浸させるときの条件を設定する。含浸時の雰囲気温度を５０〜２００℃の間で設定し、含浸時間を３〜１５０時間の間で設定することが好ましい。 （もっと読む）

【課題】アノード側流路の一の端部を閉塞させた状態で発電を行なう運転モードを有する燃料電池において、燃料ガス流れを面内で均一化させる。
【解決手段】燃料電池は、電解質膜と、電解質膜上の一対の電極と、ガスセパレータと、アノード上のガス拡散層と、ガス拡散層上の第１の流路形成層と、第１の流路形成層とガスセパレータとの間の第２の流路形成層と、を備える。ガス拡散層の面方向圧損ΔＰ_GHと、第１の流路形成層の面方向圧損ΔＰ_C2Hおよび厚さ方向圧損ΔＰ_C2Vと、第２の流路形成層の面方向圧損ΔＰ_C1Hとは、以下の（１）、（２）式の関係を満たし、燃料ガスの流路の一方の端部から燃料ガスの供給を受けつつ、燃料ガス流路の他方の端部を閉塞した状態で発電を行なう。
ΔＰ_C2H＞ΔＰ_GH＞ΔＰ_C1H …（１）
ΔＰ_GH≧ΔＰ_C2V …（２） （もっと読む）

勾配触媒構造（１２０または１４０）を備える燃料電池（１００）の膜電極集合体（１１０）と該膜電極集合体を製造する方法。勾配触媒構造（１２０または１４０）は、複数の触媒ナノ粒子、例えば、層状バッキーペーパーに配置された白金を含み得る。層状バッキーペーパーは、少なくとも第１の層および第２の層を含み得るとともに、第１の層は第２の層に比べて低い空隙率を有し得る。勾配触媒構造（１２０または１４０）は、層状バッキーペーパーの第１の層に単層ナノチューブ、カーボンナノファイバー、またはこれら両方を含み得るとともに、層状バッキーペーパーの第２の層にカーボンナノファイバーを含み得る。膜電極集合体（１１０）は、少なくとも０．３５ｇｃａｔ／ｋＷ以下の触媒利用効率を有し得る。
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【課題】活性金属である４族、５族系遷移金属の使用量を従来の１０分の１以下に軽減することのできる燃料電池用電極触媒の提供することを目的とする。
【解決手段】導電性多孔質担体の細孔内にＴａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒからなる群から選択される少なくとも一つの遷移金属元素を含むオキシナイトライドがナノ粒子状に形成されたクラスターとして担持されていることを特徴とする。触媒成分として用いられている遷移金属オキシナイトライドをナノ粒子状に成型し担持することで、活性表面が飛躍的に増加し、活性が向上するために、４族、５族系遷移金属の使用量を軽減することができることにより上記課題を解決する。 （もっと読む）

【課題】アノード電極層とカソード電極層との間に、少なくとも、電解質層及び中間層が介装された電解質・電極接合体を効率よく得るとともに、層間剥離が生じる懸念を払拭する。
【解決手段】アノード電極層１２の出発材料に含まれるバインダの添加量等を調整することで、該アノード電極層１２の焼成処理に伴う収縮率を所定の範囲、例えば、８〜２５％に設定する。その一方で、該アノード電極層１２上に積層する平坦化層１４、固体電解質１６（電解質層）及び中間層１８の出発材料を、例えば、バインダの添加量を多くする等して、各層の収縮率がアノード電極層１２に比して大きくなるように調製する。各層の好適な収縮率は、２１〜２８％である。これらの出発材料から形成されたアノード電極層１２、平坦化層１４、固体電解質１６及び中間層１８のシート状成形体をこの順序で積層・圧着した後、焼成処理を施して各層を同時に焼結させる。 （もっと読む）

【課題】酵素担持密度を増大させ、かつ、酵素が良好に保持された酵素電極及びその製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、かかる酵素電極を用いたデバイス、センサ、燃料電池、電気化学的反応装置を提供すること。
【解決手段】導電性部材の有する互いに連通し、かつ外部と連通する多数の空隙に担体を介して導電性部材に対して電子の受け渡しを行なう酵素を固定する。 （もっと読む）

バッテリへの空気の流れを調節するための空気調整システムが、気体消費バッテリに設けられる。バッテリは、セル・ハウジングへの、空気中に含まれる気体の通過のための空気侵入ポートを備えたセル・ハウジングを有する気体消費セルを含む。第１の気体消費電極及び第２の消費電極が、セル・ハウジング内に配置される。空気調節システムは、可動プレートが別のプレートに隣接して配置されたバルブを含む。一実施形態において、可動プレート及び他方のプレートの両方とも、開放バルブ位置において少なくとも部分的に位置合わせされ、閉鎖バルブ位置において位置合わせされない、貫通する１つ又はそれ以上のアパーチャを有する。空気調節システムはまた、バルブを開閉するために、可動プレートを固定プレートに対して移動させるためのアクチュエータを含むこともできる。流体封じ込め層と、流体封じ込め層内に部分的に含まれる流体とを含む封止媒体が、可動プレートと固定プレートとの間に配置され、バルブ動作及び封止の有効性を向上させる。流体封じ込め層は多孔性材料を含み、流体は、多孔性材料の垂直方向ストリップ上に、バルブ・プレート間の最大界面寸法に等しいか、又はこれを上回らない最大ウィッキング高さを有する。 （もっと読む）

【課題】セパレータに形成された細長形状のガス供給用開口やガス排気用開口に対応する位置よりも外側の非発電領域を有効に活用し、該開口が水分で閉塞されることが効果的に防止された燃料電池を提供する。
【解決手段】膜電極接合体３と、その両側のガス透過層と、セパレータ７と、からなる燃料電池セル１０を有する燃料電池であり、セパレータに設けられたガス供給用開口７１ａとガス排気用開口の間の内側に対応する中央領域に触媒層２，２’が形成されており、ガス透過層（たとえばガス流路層６，６’）のうち、中央領域の外側の周縁領域９，９’には、吸水領域が形成されている。 （もっと読む）

【課題】多孔質体、特に固体高分子形燃料電池の触媒層またはガス拡散層の細孔を簡便かつ定量的に測定する方法及び装置を提供する。
【解決手段】多孔質試料の表面または断面の電子顕微鏡画像を取得する工程と、該電子顕微鏡画像の細孔領域と細孔以外の領域を分離する工程とを含む細孔測定方法において、前記電子顕微鏡画像から前記試料の形状または組成分布あるいは前記試料と電子顕微鏡の組み合わせに起因する輝度ムラを除去する工程を含む細孔測定方法とすることで、高精度に細孔を測定できる。 （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】カソード触媒層11を含むカソード6と、アノード触媒層8を含むアノード5と、前記カソード触媒層11と前記アノード触媒層8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、前記カソード触媒層11及び前記アノード触媒層8のうち少なくとも一方が、0.1μｍ〜10μｍの範囲に細孔分布のピーク値を有する空孔32を備えることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の低温停止時において、エネルギ消費を抑えつつ、電解質膜に残存する水によって引き起こされる凍結に起因した燃料電池の性能低下および耐久性低下を抑制する。
【解決手段】燃料電池用膜−電極接合体であって、電解質膜２０と、電解質膜２０上に形成され、触媒金属を担持した導電性粒子から成る複数の触媒担持粒子と、高分子電解質と、を備えると共に、高分子電解質に介在された複数の触媒担持粒子間に細孔が形成された多孔質な一対の電極と、を備え、一対の電極の一方であるアノードは、一対の電極の他方であるカソードに比べて、各電極の体積に対する細孔の容積の割合である空隙率が高い燃料電池用膜−電極接合体。 （もっと読む）

【課題】コンパクトであるとともに発電特性が良好な触媒層、燃料電池用膜電極複合体、燃料電池、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】燃料電池用膜電極複合体に用いられる触媒層は、互いに隣り合う凝集体同士が細孔を設けた状態で接する複数の凝集体を含み、前記複数の凝集体のそれぞれは、繊維状の担持体に貴金属微粒子を担持させた複数の触媒が、互いに隣接し合う触媒同士の間に細孔を設けた状態で集合して形成されており、前記複数の触媒のそれぞれは、当該触媒以外の複数の触媒と、複数点において接触している。 （もっと読む）

【課題】固体酸化物形燃料電池用の燃料極として用いたとき、燃料供給異常などによって燃料極が酸化雰囲気に曝された場合でも、酸化膨張による電極の割れや電解質からの剥離を抑制し発電性能の劣化を低減させることが可能な、固体酸化物形燃料電池用燃料極を提供する。
【解決手段】上記燃料極を、酸化ニッケル微粒子からなる芯粒子の表面上にジルコニウム化合物を主成分として含む被覆層（ｂ）を有する複合型酸化ニッケル粉末と固体電解質とから製造され、かつ、初期の燃料極が下記（１）〜（４）の要件を満たすものとする。
（１）相対密度７０〜９０％
（２）燃料極中に存在する最大径１μｍ以下の空隙が全空隙数の９０％以上
（３）燃料極中に存在する欠陥が最大長さ５０μｍ以下
（４）被覆層（ｂ）中のジルコニウム含有量が芯粒子（ａ）の表面積当り０．００４〜０．０２ｇ／ｍ^２ （もっと読む）

【課題】環境親和的、かつ低コストの天然高分子である澱粉を利用して多孔性炭素繊維を製造する方法を提供する。
【解決手段】多孔性炭素繊維の製造方法は、澱粉を加工してゲル化された澱粉溶液を製造する段階と、前記澱粉溶液に有機酸を添加して有機酸添加の澱粉溶液を製造する段階と、炭素ナノチューブを溶媒にて溶解させた後、繊維成形性高分子を添加して炭素ナノチューブ・繊維成形性高分子含有溶液を製造する段階と、前記澱粉溶液と、前記炭素ナノチューブ・繊維成形性高分子含有溶液をさらに混合して、炭素ナノチューブ・澱粉・繊維成形性高分子含有溶液を製造する段階と、前記炭素ナノチューブ・澱粉・繊維成形性高分子含有溶液を電気紡糸法又は湿式紡糸法によって澱粉複合繊維を製造する段階、及び前記澱粉複合繊維を酸化熱処理した後、炭化処理と、真空熱処理する段階によって多孔性炭素繊維を製造する。 （もっと読む）

【課題】酸素含有ガスを厚さ方向へ容易に拡散させることが可能な空気電池用正極、及び、容量や出力を増大させることが可能な空気電池を提供する。
【解決手段】孔を有する第１支持体及び該第１支持体に担持される触媒を有する第１層と、孔を有する第２支持体及び該第２支持体に担持される触媒を有する第２層とを少なくとも備え、第１層及び第２層が積層され、第１支持体に備えられている孔の径と第２支持体に備えられている孔の径とが異なる空気電池用正極、並びに、該空気電池用正極と、負極と、負極及び空気電池用正極の間でイオンの伝導を担う電解液とを具備し、第２層が第１層と電解液との間に配設され、第２支持体に備えられている孔の径が、第１支持体に備えられている孔の径よりも小さい、空気電池とする。 （もっと読む）

【課題】膜電極接合体及びそれを備える燃料電池に関し、プロトンの移動抵抗の低減とガス拡散性の向上に加え、電解質膜及び触媒層の含水量の低下を防止する技術を提供することを目的とする。
【解決手段】膜電極接合体であって、電解質膜１１と、電解質膜１１面上に形成された触媒層１５と、触媒層上１５に形成されたガス拡散層１８と、を備え、触媒層１５は、触媒１５２とアイオノマ１５４とを有し、触媒層１５は、電解質膜１１と接する第１の層部分Ｃ１と、ガス拡散層と接する第２の層部分Ｃ２と、第１と第２の層部分の間に位置する第３の層部分Ｃ３と、を有し、第１と第２の層部分Ｃ１，Ｃ２のそれぞれのアイオノマ量は、第３の層部分Ｃ３のアイオノマ量よりも大きい。 （もっと読む）

【課題】ガス拡散性が高く、表面の平滑な電極触媒層を有するガス拡散電極の製造方法を提供すること。
【解決手段】触媒とフッ素樹脂とを分散媒中で混合・分散・凝集し、平均粒度の異なる２種類のスラリーを形成する。濾過工程の初回に相対的に平均粒度の大きいスラリーを電極基材１１の表面上に展開して吸引濾過し、２回目以降に相対的に平均粒度が小さいスラリーを電極基材１１の表面上に展開して吸引濾過する。得られた電極を乾燥、焼成することにより、ガス拡散電極を製造する。 （もっと読む）

【課題】メタノール濃度が３ｍｏｌ／Ｌ以上のメタノール水溶液を燃料として用いる直接メタノール型燃料電池において、直接メタノール型燃料電池の長期寿命特性を向上させる。
【解決手段】本発明の直接メタノール型燃料電池は、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間に配置された高分子電解質膜とを含む膜電極接合体を備える少なくとも１つのセルを有する。カソードは、高分子電解質膜に接するカソード触媒層、およびカソード触媒層に接するカソード拡散層を含み、カソード触媒層は、カソード触媒と、カソード触媒を担持する触媒担体と、高分子電解質を含む。触媒担体の重量に対する高分子電解質の重量の比は、０．２〜０．５５である。さらに、カソード触媒層の乾燥状態の空隙率は、５０％〜８５％である。 （もっと読む）

【課題】固体電解層を、割れを生じることなくその厚さを従来よりも飛躍的に薄くすることができ、よって発電効率を一段と向上させることが可能になるとともに、同時に周囲の空気の燃料極層側への逆拡散を防止することができる燃料電池の発電セルを提供する。
【解決手段】平板状の固体電解質層１２の一方の面に、固体電解質層１２よりも厚さ寸法が大きく、水素ガスが透過可能な多孔質の燃料極層兼支持体１１を一体に形成し、他方の面に酸化剤極層１３を一体に形成してなり、かつ燃料極層兼支持体１１の外周部分１１ａにおける空隙率を、外周部分１１ａの内方部分１１ｂにおける空隙率よりも小さくしたことを特徴とする。 （もっと読む）