JP2001256982A - Electrode for fuel cell and fuel cell - Google Patents
Electrode for fuel cell and fuel cellInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用電極お
よび燃料電池に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel cell electrode and a fuel cell.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、次世代のエネルギー源として、燃
料電池が注目されている。この燃料電池は、二種類の電
極、燃料極と酸素極とを有しており、燃料極で燃料を酸
化し、酸素極で酸素を還元することにより、電気を発生
させる。2. Description of the Related Art At present, fuel cells are receiving attention as a next-generation energy source. This fuel cell has two types of electrodes, a fuel electrode and an oxygen electrode, and generates electricity by oxidizing fuel at the fuel electrode and reducing oxygen at the oxygen electrode.
【０００３】このような燃料電池としては、燃料に水素
ガスを用いるタイプが、幅広く研究されている。しかし
ながら、水素ガスは取り扱いに不便である。このため、
現在、取り扱いが容易な物質を燃料とする燃料電池が模
索されている。その中でも特に、取り扱いが容易な燃料
として、メタノールが着目されている。As such a fuel cell, a type using hydrogen gas as fuel has been widely studied. However, hydrogen gas is inconvenient to handle. For this reason,
At present, fuel cells using fuel that is easy to handle are being sought. Among them, methanol has attracted particular attention as an easy-to-handle fuel.
【０００４】メタノールを燃料とする燃料電池として
は、燃料であるメタノールをまず改質器に通し、この改
質器でメタノールを分解して水素ガスを発生させ、かか
る水素ガスを燃料極に供給し、燃料極で水素ガスを酸化
して電気を得る改質型燃料電池が知られている。In a fuel cell using methanol as a fuel, methanol as a fuel is first passed through a reformer, which decomposes methanol to generate hydrogen gas, and supplies the hydrogen gas to a fuel electrode. A reformed fuel cell that oxidizes hydrogen gas at a fuel electrode to obtain electricity is known.
【０００５】改質型燃料電池の他に、メタノールを燃料
とする燃料電池としては、メタノールを電極で直接反応
させることにより電気を発生させる直接型燃料電池が知
られている。この直接型燃料電池では、次のような理由
から、大きな電池出力が得られないという問題がある。
直接型燃料電池では、燃料極で反応しきれなかったメタ
ノールが、酸素極に移動し（この現象はクロスオーバー
と呼ばれている）、酸素極で酸化される現象が起こる。
そのため、酸素極でも電子が生じ、この電子により、酸
素極に形成されたプラス電荷が相殺されてしまう。その
結果、酸素極の電位が低下するため、大きな電池出力が
得られなくなる。[0005] In addition to the reforming fuel cell, as a fuel cell using methanol as a fuel, a direct fuel cell that generates electricity by directly reacting methanol with an electrode is known. This direct fuel cell has a problem that a large cell output cannot be obtained for the following reasons.
In a direct fuel cell, methanol that has not reacted at the fuel electrode moves to the oxygen electrode (this phenomenon is called crossover), and a phenomenon occurs where the methanol is oxidized at the oxygen electrode.
Therefore, electrons are also generated at the oxygen electrode, and the electrons cancel out the positive charges formed at the oxygen electrode. As a result, the potential of the oxygen electrode decreases, so that a large battery output cannot be obtained.
【０００６】このような問題を解決するため、燃料極と
酸素極との間に、メタノール不透過性の電解質膜を設
け、クロスオーバーを防止する技術が開発されている
（NASA Tech Briefs Magazine, Jun. 1999, Oct. 1999,
Jan. 2000）。In order to solve such a problem, a technique for preventing crossover by providing a methanol-impermeable electrolyte membrane between a fuel electrode and an oxygen electrode has been developed (NASA Tech Briefs Magazine, Jun. . 1999, Oct. 1999,
Jan. 2000).
【０００７】しかし、このような技術によっても、メタ
ノールの酸素極への移動を完全に防止することはでき
ず、十分な問題解決には至っていない。However, even with such a technique, transfer of methanol to the oxygen electrode cannot be completely prevented, and a sufficient problem has not been solved.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電池
出力の向上を図ることができる燃料電池用電極および燃
料電池を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel cell electrode and a fuel cell capable of improving the output of the fuel cell.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１２）の本発明により達成される。This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (12).
【００１０】（１） メタノールを燃料とする燃料電池
の酸素極に用いられる燃料電池用電極であって、電極の
触媒に、パラジウムまたはパラジウム合金を用いたこと
を特徴とする燃料電池用電極。(1) An electrode for a fuel cell used as an oxygen electrode of a fuel cell using methanol as a fuel, wherein palladium or a palladium alloy is used as a catalyst for the electrode.
【００１１】（２） 前記触媒は、担体に担持されてい
る上記（１）に記載の燃料電池用電極。(2) The fuel cell electrode according to (1), wherein the catalyst is supported on a carrier.
【００１２】（３） 前記触媒の担持量が、２〜８０wt
％である上記（２）に記載の燃料電池用電極。(3) The amount of the catalyst carried is 2 to 80 wt.
% Of the fuel cell electrode according to the above (2).
【００１３】（４） 厚さが２〜１０００μｍである上
記（１）ないし（３）のいずれかに記載の燃料電池用電
極。(4) The fuel cell electrode according to any one of the above (1) to (3), which has a thickness of 2 to 1000 μm.
【００１４】（５） メタノール直接型燃料電池に用い
られる上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の燃料
電池用電極。(5) The fuel cell electrode according to any one of the above (1) to (4), which is used for a direct methanol fuel cell.
【００１５】（６） 上記（１）ないし（５）のいずれ
かに記載の燃料電池用電極を備え、メタノールを燃料と
することを特徴とする燃料電池。(6) A fuel cell comprising the fuel cell electrode according to any one of the above (1) to (5), wherein methanol is used as a fuel.
【００１６】（７） 燃料極と、酸素極と、該燃料極と
該酸素極との間に設けられた電解質とを有し、メタノー
ルを燃料とする燃料電池であって、前記酸素極に、上記
（１）ないし（５）のいずれかに記載の燃料電池用電極
を用いたことを特徴とする燃料電池。(7) A fuel cell comprising a fuel electrode, an oxygen electrode, and an electrolyte provided between the fuel electrode and the oxygen electrode, wherein the fuel electrode uses methanol as a fuel. A fuel cell using the fuel cell electrode according to any one of the above (1) to (5).
【００１７】（８） 前記燃料極の触媒と前記酸素極の
触媒とは、異なる材料で構成されている上記（７）に記
載の燃料電池。(8) The fuel cell according to (7), wherein the catalyst of the fuel electrode and the catalyst of the oxygen electrode are made of different materials.
【００１８】（９） 前記燃料極の触媒は、白金または
白金合金で構成されている上記（７）または（８）に記
載の燃料電池。(9) The fuel cell according to the above (7) or (8), wherein the catalyst of the fuel electrode is made of platinum or a platinum alloy.
【００１９】（１０） 前記燃料極の触媒は、白金−ル
テニウム合金で構成されている上記（７）または（８）
に記載の燃料電池。(10) The catalyst of the above (7) or (8), wherein the catalyst of the fuel electrode is made of a platinum-ruthenium alloy.
A fuel cell according to claim 1.
【００２０】（１１） 前記電解質は、イオン交換樹脂
で構成されている上記（７）ないし（１０）のいずれか
に記載の燃料電池。(11) The fuel cell according to any one of (7) to (10), wherein the electrolyte is made of an ion exchange resin.
【００２１】（１２） メタノール直接型である上記
（６）ないし（１１）のいずれかに記載の燃料電池。(12) The fuel cell according to any one of the above (6) to (11), which is a direct methanol type.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】本発明者は、上記問題点を解決す
るにあたって、酸素極に着目した。すなわち、本発明者
は、例え燃料極で反応しきれなかったメタノールが酸素
極に来ても、酸素極でメタノールが酸化されなければ、
クロスオーバーによる電池の出力低下は防止できるので
はないかと考え、本発明を完成させるに至った。以下、
本発明を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present inventor paid attention to an oxygen electrode in solving the above problems. In other words, the present inventor, even if methanol that could not react at the fuel electrode comes to the oxygen electrode, if methanol is not oxidized at the oxygen electrode,
The inventor of the present invention completed the present invention by assuming that the output reduction of the battery due to the crossover could be prevented. Less than,
The present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
【００２３】（１）概要 図１は、本発明の燃料電池の実施形態を示す模式的な縦
断面図である。(1) Outline FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an embodiment of the fuel cell of the present invention.
【００２４】同図に示すように、本発明の燃料電池１
は、燃料極４と、酸素極５と、かかる燃料極４と酸素極
５との間に設けられた電解質層３と、燃料極４に接する
燃料極側電池枠７と、酸素極５に接する酸素極側電池枠
８とを有している。As shown in FIG. 1, the fuel cell 1 of the present invention
Is in contact with the fuel electrode 4, the oxygen electrode 5, the electrolyte layer 3 provided between the fuel electrode 4 and the oxygen electrode 5, the fuel electrode side battery frame 7 in contact with the fuel electrode 4, and in contact with the oxygen electrode 5 An oxygen electrode side battery frame 8.
【００２５】図１に示す燃料電池１は、メタノール直接
型燃料電池であり、燃料極４にメタノールを供給してメ
タノールを酸化し、酸素極５に空気を供給してかかる空
気中の酸素を還元することにより、電気を発生させるこ
とができる。このような直接型燃料電池は、改質器を設
置する必要がないため、装置の小型化が容易であり、自
動車等への搭載に最適である。なお、燃料電池１では、
燃料極４と酸素極５と電解質層３とで、化学反応を起こ
して電気を発生させる部分である反応部２が構成されて
いる。A fuel cell 1 shown in FIG. 1 is a direct methanol fuel cell, in which methanol is supplied to a fuel electrode 4 to oxidize methanol, and air is supplied to an oxygen electrode 5 to reduce oxygen in the air. By doing so, electricity can be generated. Since such a direct fuel cell does not require the installation of a reformer, the size of the apparatus can be easily reduced, and it is most suitable for mounting on an automobile or the like. In the fuel cell 1,
The fuel electrode 4, the oxygen electrode 5, and the electrolyte layer 3 constitute a reaction section 2 which is a portion that generates a chemical reaction to generate electricity.
【００２６】本発明では、酸素極５に、触媒としてパラ
ジウムまたはパラジウム合金を用いた。以下、燃料電池
１を各構成要素ごとに説明する。In the present invention, palladium or a palladium alloy is used for the oxygen electrode 5 as a catalyst. Hereinafter, the fuel cell 1 will be described for each component.
【００２７】（２）燃料極４ 燃料極（負極；アノード）４は、メタノールの酸化を促
進する触媒を有しており、燃料であるメタノールを酸化
することができる。(2) Fuel electrode 4 The fuel electrode (negative electrode; anode) 4 has a catalyst for promoting the oxidation of methanol, and can oxidize methanol as a fuel.
【００２８】具体的には、燃料極４は、例えば、メタノ
ールの酸化を促進する触媒を含有する電極材料、あるい
は、炭素等で構成された基材上に電極材料を設けたもの
などで構成されている。Specifically, the fuel electrode 4 is made of, for example, an electrode material containing a catalyst for promoting the oxidation of methanol, or a material in which an electrode material is provided on a base material made of carbon or the like. ing.
【００２９】この触媒には、例えば、白金族金属（白金
（Pt）、ルテニウム（Ru）、ロジウム（Rh）、パラジウ
ム（Pd）、オスミウム（Os）、イリジウム（Ir）な
ど）、金（Au）などの遷移金属、これらの金属の合金、
これらの金属と他の金属との合金などが用いられる。Examples of the catalyst include platinum group metals (platinum (Pt), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), etc.), gold (Au) Transition metals, alloys of these metals, etc.
Alloys of these metals and other metals are used.
【００３０】本発明では、燃料極４の触媒は、酸素極５
の触媒と異なる材料で構成することが好ましい。後述す
るように、本発明によれば、酸素極５で、メタノールの
酸化を抑制できる。これとは逆に、燃料極４では、メタ
ノールの酸化を促進した方がよい。このように、燃料極
４と酸素極５とでは、機能、役割が互いに異なっている
ため、燃料極４に用いる触媒と酸素極５に用いる触媒と
を異なる材料で構成すると、それぞれの電極の機能、役
割が如何なく発揮されるようになり、燃料電池１の電池
出力が向上する。In the present invention, the catalyst of the fuel electrode 4 is
It is preferable to use a different material from the catalyst. As described below, according to the present invention, oxidation of methanol can be suppressed at the oxygen electrode 5. On the contrary, in the fuel electrode 4, it is better to promote the oxidation of methanol. As described above, since the functions and roles of the fuel electrode 4 and the oxygen electrode 5 are different from each other, if the catalyst used for the fuel electrode 4 and the catalyst used for the oxygen electrode 5 are made of different materials, the function of each electrode , And the role of the fuel cell 1 is improved.
【００３１】特に、燃料極４の触媒には、白金または白
金合金を用いることが好ましい。白金および白金合金
は、メタノールの酸化促進作用に優れている。このた
め、燃料極４の触媒に白金または白金合金を用いると、
燃料電池１は、燃料極４でメタノールを効率よく酸化で
きるようになり、電池出力が向上する。In particular, it is preferable to use platinum or a platinum alloy for the catalyst of the fuel electrode 4. Platinum and platinum alloys are excellent in promoting the oxidation of methanol. Therefore, if platinum or a platinum alloy is used for the catalyst of the fuel electrode 4,
The fuel cell 1 can efficiently oxidize methanol at the fuel electrode 4, and the cell output is improved.
【００３２】燃料極４の触媒に白金合金を用いる場合、
かかる白金合金は、白金−ルテニウム合金（Pt-Ru）と
することが好ましい。白金−ルテニウム合金は、メタノ
ールの酸化促進作用に優れ、かつ、触媒毒による被毒を
受けにくい。このため、燃料極４の触媒に白金−ルテニ
ウム合金を用いると、長期間にわたって好適にメタノー
ルを酸化することができるようになる。When a platinum alloy is used for the catalyst of the fuel electrode 4,
Such a platinum alloy is preferably a platinum-ruthenium alloy (Pt-Ru). Platinum-ruthenium alloys are excellent in promoting the oxidation of methanol and are less susceptible to poisoning by catalyst poisons. Therefore, when a platinum-ruthenium alloy is used as the catalyst for the fuel electrode 4, methanol can be suitably oxidized over a long period of time.
【００３３】このような触媒を用いた電極材料は、例え
ば、粒子（微粒子）状の触媒を担体に担持した構成とす
ることができる。電極材料をこのような構成にすると、
触媒の比表面積が増大し、メタノールの酸化効率が向上
する。この場合、触媒粒子の平均粒径は、特に限定され
ないが、２〜１０００nm程度であるのが好ましい。ま
た、触媒粒子の比表面積は、５〜３００m2/g程度である
のが好ましい。これにより、メタノールの酸化効率が向
上する。The electrode material using such a catalyst may have, for example, a structure in which a particulate catalyst is supported on a carrier. When the electrode material has such a configuration,
The specific surface area of the catalyst increases, and the oxidation efficiency of methanol improves. In this case, the average particle size of the catalyst particles is not particularly limited, but is preferably about 2 to 1000 nm. The specific surface area of the catalyst particles is preferably about 5 to 300 m 2 / g. Thereby, the oxidation efficiency of methanol is improved.
【００３４】このような触媒の担体には、例えば、炭素
繊維（カーボンファイバー）、カーボンペーパー、カー
ボン粉沫等の炭素系材料（高比表面積の炭素系材料）お
よびそれらの混合物などを用いることができる。触媒を
炭素材料に担持させると、燃料極４の導電性が向上し、
燃料電池１の内部抵抗が低下する。このため、燃料電池
１の電池出力が向上する。As a carrier of such a catalyst, for example, a carbon-based material (carbon-based material having a high specific surface area) such as carbon fiber (carbon fiber), carbon paper and carbon powder, and a mixture thereof are used. it can. When the catalyst is supported on the carbon material, the conductivity of the fuel electrode 4 is improved,
The internal resistance of the fuel cell 1 decreases. Therefore, the battery output of the fuel cell 1 is improved.
【００３５】燃料極での反応は触媒と電解質との界面層
で起きるため、該界面層の面積を大きくすることが望ま
しい。そのため、触媒と電解質との混合物を作製して担
体に担持することが望ましい。具体的には、触媒担体
に、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂を含有させる
とよい。特に、触媒担体にポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）等の樹脂を含有させて触媒担体を熱処理す
ると、触媒担体は触媒を安定に担持できるようになり、
燃料極４の耐久性が向上する。Since the reaction at the fuel electrode occurs at the interface layer between the catalyst and the electrolyte, it is desirable to increase the area of the interface layer. Therefore, it is desirable to prepare a mixture of the catalyst and the electrolyte and to support the mixture on a carrier. Specifically, the catalyst carrier may contain a resin such as polytetrafluoroethylene. In particular, when a heat treatment of the catalyst carrier is performed by adding a resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) to the catalyst carrier, the catalyst carrier can stably support the catalyst,
The durability of the fuel electrode 4 is improved.
【００３６】このような電極材料で燃料極４を構成する
場合、電極材料中の触媒含有量（触媒の担持量）は、触
媒、担体の種類によっても若干異なるが、２〜８０wt％
程度とすることが好ましく、１０〜５０wt％程度とする
ことがより好ましい。触媒含有量が少なすぎると、燃料
極４はメタノールを十分に酸化できず、電池出力が低下
する場合がある。一方、触媒含有量が多すぎると、触媒
のコストが上がる。また、触媒含有量が多すぎると、電
極の強度が低下する場合がある。When the fuel electrode 4 is made of such an electrode material, the content of the catalyst in the electrode material (the amount of the supported catalyst) slightly varies depending on the type of the catalyst and the carrier.
About 10 to 50% by weight is more preferable. If the catalyst content is too small, the fuel electrode 4 may not be able to sufficiently oxidize methanol, and the battery output may decrease. On the other hand, if the catalyst content is too large, the cost of the catalyst increases. If the catalyst content is too large, the strength of the electrode may be reduced.
【００３７】このような燃料極４の厚さは、基材の有
無、電極を構成する材料によっても若干異なるが、２〜
１０００μｍ程度とすることが好ましく、５〜５００μ
ｍ程度とすることがより好ましい。燃料極４を薄くしす
ぎると、メタノールの酸化効率が低下する場合がある。
一方、燃料極４を厚くしすぎると、メタノール、水素イ
オン（後述参照）等が燃料極４内を移動しにくくなる場
合がある。なお、燃料極４は、触媒となる金属の薄層で
構成してもよい。The thickness of the fuel electrode 4 varies slightly depending on the presence or absence of the base material and the material constituting the electrode.
Preferably about 1000 μm, 5 to 500 μm
m is more preferable. If the fuel electrode 4 is too thin, the oxidation efficiency of methanol may decrease.
On the other hand, if the fuel electrode 4 is too thick, it may be difficult for methanol, hydrogen ions (see below) and the like to move inside the fuel electrode 4. The fuel electrode 4 may be constituted by a thin layer of a metal serving as a catalyst.
【００３８】（３）電解質層３ 電解質層３は、電解質を有しており、水素イオンの移動
媒体としての機能を有している。(3) Electrolyte Layer 3 The electrolyte layer 3 has an electrolyte and has a function as a medium for moving hydrogen ions.
【００３９】この電解質層３は、例えば、ナフィオン
（登録商標）等のプロトン導電性のイオン交換樹脂（固
体電解質）、硫酸等の電解質溶液を保水性材料（例えば
織布、不織布、紙など）に含浸（担持）させたものなど
で構成することができる。The electrolyte layer 3 is formed by adding an electrolyte solution such as a proton conductive ion exchange resin (solid electrolyte) such as Nafion (registered trademark) or sulfuric acid to a water-retentive material (eg, woven fabric, nonwoven fabric, paper, etc.). It can be composed of a material impregnated (supported).
【００４０】本発明の燃料電池１では、電解質層３をプ
ロトン導電性のイオン交換樹脂で構成すると、燃料電池
の電池出力が特に向上する。また、後述するように、燃
料電池１では酸素極５でメタノールの酸化が抑制される
ので、電解質溶液を保水性材料に含浸させたもののよう
に、メタノールを透過させやすいもので電解質層３を構
成した場合でも、好適に電池出力の低下を抑制できる。
さらには、本発明では、後述するように酸素極５のメタ
ノールを酸化する触媒活性が低いので、電解液にメタノ
ールを含有させることができる。これにより、電池の構
成が簡素化され、また、硫酸等の安価でプロトン導電性
の高い電解質材料を好適に用いることができるようにな
る。In the fuel cell 1 of the present invention, when the electrolyte layer 3 is made of a proton conductive ion exchange resin, the cell output of the fuel cell is particularly improved. Further, as described later, in the fuel cell 1, since the oxidation of methanol is suppressed at the oxygen electrode 5, the electrolyte layer 3 is made of a material that easily permeates the methanol, such as one in which an electrolyte solution is impregnated with a water retention material. Even in this case, it is possible to preferably suppress a decrease in battery output.
Furthermore, in the present invention, since the catalytic activity of oxidizing methanol of the oxygen electrode 5 is low, as described later, methanol can be contained in the electrolytic solution. This simplifies the configuration of the battery and makes it possible to suitably use an inexpensive and highly proton-conductive electrolyte material such as sulfuric acid.
【００４１】この電解質層３の厚さは、１〜１０００μ
ｍ程度とすることが好ましく、１０〜１００μｍ程度と
することがより好ましい。電解質層３を厚くしすぎる
と、電解質層３の電気抵抗が大きくなり、電池出力の低
下を引き起こす原因となる。一方、電解質層３を薄くし
すぎると、電解質層３中のメタノール等の移動が遅くな
り、電池出力の低下につながることがある。The thickness of the electrolyte layer 3 is 1 to 1000 μm.
m, more preferably about 10 to 100 μm. If the electrolyte layer 3 is too thick, the electric resistance of the electrolyte layer 3 increases, which causes a decrease in battery output. On the other hand, if the electrolyte layer 3 is too thin, the movement of methanol or the like in the electrolyte layer 3 becomes slow, which may lead to a decrease in battery output.
【００４２】（４）酸素極５ 酸素極（正極；カソード）５は、酸素分子の還元を促進
する触媒を有しており、酸素分子を還元することができ
る。(4) Oxygen Electrode 5 The oxygen electrode (positive electrode; cathode) 5 has a catalyst that promotes the reduction of oxygen molecules, and can reduce oxygen molecules.
【００４３】具体的には、酸素極５は、例えば、酸素分
子の還元を促進する触媒を含有する電極材料、あるい
は、炭素等で構成された基材上に電極材料を設けたもの
などで構成されている。Specifically, the oxygen electrode 5 is made of, for example, an electrode material containing a catalyst for accelerating the reduction of oxygen molecules, or an electrode material provided on a substrate made of carbon or the like. Have been.
【００４４】本発明では、この触媒にパラジウムまたは
パラジウム合金を用いる。従来、酸素極の触媒には、白
金が用いられていた。しかし、白金は、メタノールを酸
化する触媒能が高い。このため、燃料極で反応しきれず
燃料極から移動してきたメタノールは、酸素極で酸化さ
れていた。その結果、酸素極でも電子が生じ、この電子
により、酸素極に形成されたプラス電荷が相殺され、電
池出力が低下していた。In the present invention, palladium or a palladium alloy is used for this catalyst. Conventionally, platinum has been used as a catalyst for the oxygen electrode. However, platinum has a high catalytic ability to oxidize methanol. For this reason, methanol that cannot be reacted at the fuel electrode and has moved from the fuel electrode has been oxidized at the oxygen electrode. As a result, electrons were also generated at the oxygen electrode, and the electrons offset the positive charge formed at the oxygen electrode, resulting in a decrease in battery output.
【００４５】そこで、本発明者は、酸素極５の触媒のメ
タノールを酸化する触媒能に着目し、かかる触媒能の低
い触媒を探索した。その結果、本発明者は、酸素極５に
用いる触媒として、パラジウムまたはパラジウム合金が
最適であることを発見した。Therefore, the present inventors focused on the catalytic ability of the catalyst of the oxygen electrode 5 to oxidize methanol, and searched for a catalyst having a low catalytic ability. As a result, the present inventors have found that palladium or a palladium alloy is most suitable as the catalyst used for the oxygen electrode 5.
【００４６】このように、酸素極５の触媒に、パラジウ
ムまたはパラジウム合金のようにメタノールを酸化する
触媒能が（白金よりも）低い物質を用いると、クロスオ
ーバーによりメタノールが酸素極５に到達しても、メタ
ノールが酸素極５で酸化されることが防止される。しか
も、パラジウムまたはパラジウム合金は、酸素分子を好
適に還元することができる。As described above, when a material having a low catalytic ability to oxidize methanol (such as palladium or a palladium alloy) is used as a catalyst for the oxygen electrode 5, methanol reaches the oxygen electrode 5 by crossover. Even so, oxidation of methanol at the oxygen electrode 5 is prevented. Moreover, palladium or a palladium alloy can suitably reduce oxygen molecules.
【００４７】ゆえに、酸素極５の触媒にパラジウムまた
はパラジウム合金を用いると、燃料電池１の電池出力が
向上する。すなわち、本発明によれば、高い電池出力が
得られる酸素極５および燃料電池１を提供することがで
きる。Therefore, when palladium or a palladium alloy is used as the catalyst for the oxygen electrode 5, the output of the fuel cell 1 is improved. That is, according to the present invention, it is possible to provide the oxygen electrode 5 and the fuel cell 1 from which a high battery output can be obtained.
【００４８】なお、酸素極５の触媒にパラジウム合金を
用いる場合、パラジウムに対する合金元素（添加元素；
パラジウムの相手方の金属）としては、例えば、ルテニ
ウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、白金、金、
銀（Ag）等のうちの少なくとも１種類などを挙げること
ができる。When a palladium alloy is used as the catalyst for the oxygen electrode 5, an alloy element (addition element;
As the metal of the other side of palladium), for example, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, platinum, gold,
At least one of silver (Ag) and the like can be given.
【００４９】この場合、パラジウム合金中のパラジウム
含有量は、５０at％以上とすることが好ましく、８０at
％以上とすることがより好ましい。これにより、前述し
た効果をより好適に得られるようになる。In this case, the palladium content in the palladium alloy is preferably at least 50 at%,
% Is more preferable. As a result, the above-described effects can be more suitably obtained.
【００５０】このような触媒を用いた電極材料は、例え
ば、粒子（微粒子）状の触媒を担体に担持した構成とす
ることができる。電極材料をこのような構成にすると、
触媒の比表面積が増大し、酸素分子の還元効率が向上す
る。この場合、触媒粒子の平均粒径は、２〜１０００nm
程度とすることが好ましい。また、触媒粒子の比表面積
は、５〜３００m2/g程度とするのが好ましい。これによ
り、メタノールの酸化を抑制しつつ、酸素分子の還元効
率を向上させることができる。The electrode material using such a catalyst may have, for example, a configuration in which a particulate catalyst is supported on a carrier. When the electrode material has such a configuration,
The specific surface area of the catalyst increases, and the efficiency of reducing oxygen molecules improves. In this case, the average particle size of the catalyst particles is 2 to 1000 nm.
It is preferable to set the degree. The specific surface area of the catalyst particles is preferably about 5 to 300 m 2 / g. Thereby, the reduction efficiency of oxygen molecules can be improved while suppressing the oxidation of methanol.
【００５１】このような触媒の担体としては、燃料極４
で説明したものと同様のものが挙げられる。この場合、
電極材料に樹脂を含有させると、燃料極４で説明したの
と同様の効果が得られる。また、電極材料に炭素材料を
含有させた場合も、燃料極４で説明したのと同様の効果
が得られる。As a carrier for such a catalyst, the fuel electrode 4
And the same as those described above. in this case,
When a resin is contained in the electrode material, the same effect as that described for the fuel electrode 4 can be obtained. Also, when a carbon material is contained in the electrode material, the same effect as that described for the fuel electrode 4 can be obtained.
【００５２】このような電極材料で酸素極５を構成する
場合、電極材料中の触媒含有量（触媒の担持量）は、２
〜８０wt％程度とすることが好ましく、１０〜５０wt％
程度とすることがより好ましい。これにより、酸素極５
中の触媒、すなわちパラジウムまたはパラジウム合金
は、前述した効果をより好適に発揮できるようになる。When the oxygen electrode 5 is composed of such an electrode material, the catalyst content (the amount of supported catalyst) in the electrode material is 2%.
８０80 wt%, preferably 10-50 wt%
It is more preferable to set the degree. Thereby, the oxygen electrode 5
The catalyst therein, that is, palladium or a palladium alloy, can more suitably exert the above-described effects.
【００５３】なお、酸素極５および燃料極４の両方を、
触媒を担体で担持した電極材料で構成する場合、酸素極
５の電極材料中の触媒含有量は、燃料極４の電極材料中
の触媒含有量とほぼ等しいもの（例えば両者の比が２％
以内）とすることもできるし、異なるものとすることも
できる。酸素極５の電極材料中の触媒含有量と燃料極４
の電極材料中の触媒含有量とをほぼ等しいものとする
と、反応部２の均一性が向上する。酸素極５の電極材料
中の触媒含有量と燃料極４の電極材料中の触媒含有量と
を異なるものとすると、酸素極５では前述した効果が好
適に発揮されるように、また、燃料極４ではメタノール
を酸化する触媒能が好適に発揮されるように、電極材料
の性質を調整することが容易となる。It should be noted that both the oxygen electrode 5 and the fuel electrode 4 are
When the catalyst is composed of an electrode material supported on a carrier, the content of the catalyst in the electrode material of the oxygen electrode 5 is substantially equal to the content of the catalyst in the electrode material of the fuel electrode 4 (for example, the ratio of the two is 2%).
) Or different. Catalyst content in electrode material of oxygen electrode 5 and fuel electrode 4
When the catalyst content in the electrode material is substantially equal, the uniformity of the reaction section 2 is improved. When the catalyst content in the electrode material of the oxygen electrode 5 and the catalyst content in the electrode material of the fuel electrode 4 are different, the oxygen electrode 5 is used so that the above-described effects are suitably exhibited. In No. 4, it is easy to adjust the properties of the electrode material so that the catalytic ability to oxidize methanol is suitably exhibited.
【００５４】このような酸素極５の厚さは、２〜１００
０μｍ程度とすることが好ましく、５〜５００μｍ程度
とすることがより好ましい。これにより、前述したパラ
ジウムまたはパラジウム合金の優れた性質が、より良好
に発揮されるようになる。The thickness of the oxygen electrode 5 ranges from 2 to 100.
The thickness is preferably about 0 μm, more preferably about 5 to 500 μm. Thereby, the above-mentioned excellent properties of palladium or a palladium alloy can be exhibited more favorably.
【００５５】なお、燃料電池１では、酸素極５の厚さと
燃料極４の厚さとはほぼ等しいもの（例えば両者の比が
２％以内）としてもよいし、異なるものとしてもよい。
酸素極５の厚さと燃料極４の厚さとをほぼ等しいものと
すると、反応部２のバランスがよくなる。酸素極５の厚
さと燃料極４の厚さとを異なるものとすると、酸素極５
では酸素極５の機能が、また、燃料極４では燃料極４の
機能が、それぞれ好適に発揮されるように、電極を調整
することが容易となる。In the fuel cell 1, the thickness of the oxygen electrode 5 and the thickness of the fuel electrode 4 may be substantially equal (for example, the ratio of both is within 2%) or may be different.
When the thickness of the oxygen electrode 5 is substantially equal to the thickness of the fuel electrode 4, the balance of the reaction section 2 is improved. If the thickness of the oxygen electrode 5 and the thickness of the fuel electrode 4 are different, the oxygen electrode 5
In this case, it is easy to adjust the electrodes so that the function of the oxygen electrode 5 and the function of the fuel electrode 4 in the fuel electrode 4 are suitably exhibited.
【００５６】なお、酸素極５は、触媒を構成する金属、
あるいは合金の薄層で構成してもよい。その場合、酸素
極５の厚さは、触媒を構成する金属、合金の単原子層の
厚さに相当する厚さ〜２μｍ程度とすることが好まし
い。また、酸素極５を、触媒を構成する金属、あるいは
合金の薄層で構成する場合、その薄層中に炭素材料やプ
ロトン導電性の樹脂等を混在させ、酸素還元能を向上さ
せたものにしてもよい。The oxygen electrode 5 is composed of a metal constituting the catalyst,
Or you may comprise with a thin layer of an alloy. In this case, it is preferable that the thickness of the oxygen electrode 5 be set to a thickness corresponding to the thickness of the monoatomic layer of the metal or alloy constituting the catalyst to about 2 μm. When the oxygen electrode 5 is formed of a thin layer of a metal or an alloy constituting the catalyst, a carbon material or a proton conductive resin is mixed in the thin layer to improve the oxygen reducing ability. You may.
【００５７】（５）電池枠 燃料電池１では、以上述べた反応部２を挟むように２個
の電池枠（セパレータ）が設けられている。具体的に
は、燃料極４には燃料極側電池枠７が、また、酸素極５
には酸素極側電池枠８が、それぞれ当接しており、これ
らの電池枠が、反応部２を支持している。(5) Battery Frame In the fuel cell 1, two battery frames (separators) are provided so as to sandwich the reaction section 2 described above. Specifically, the fuel electrode 4 is provided with an anode-side battery frame 7 and an oxygen electrode 5.
, The oxygen electrode side battery frames 8 are in contact with each other, and these battery frames support the reaction section 2.
【００５８】燃料極側電池枠７は、例えば、板に横断面
形状が四角形の溝が複数平行に形成されたような形状を
なしている（したがって、図１に示す燃料極側電池枠７
を、紙面に対して垂直かつ燃料極４に対して垂直な断面
で見ると、複数の溝が並設されているような断面図とな
る。）。図１に示す燃料電池１は、かかる溝が形成され
た面が燃料極４側に位置するように、燃料極側電池枠７
を設けている。燃料電池１では、かかる燃料極側電池枠
７に形成された溝により、メタノールの流路７１が形成
されている。この流路７１を通って、メタノールが、燃
料極４に供給される。The fuel cell frame 7 has, for example, a shape in which a plurality of grooves having a rectangular cross section are formed in parallel in a plate (therefore, the fuel cell frame 7 shown in FIG. 1).
When viewed in a cross section perpendicular to the plane of the drawing and perpendicular to the fuel electrode 4, a cross-sectional view in which a plurality of grooves are provided in parallel is obtained. ). The fuel cell 1 shown in FIG. 1 has a fuel electrode side cell frame 7 such that the surface on which the groove is formed is located on the fuel electrode 4 side.
Is provided. In the fuel cell 1, a flow path 71 of methanol is formed by the groove formed in the fuel electrode side cell frame 7. Through this flow path 71, methanol is supplied to the fuel electrode 4.
【００５９】このような燃料極側電池枠７では、溝が形
成された面（図１中右側の面）の溝が形成されていない
部分が、燃料極４に当接している。また、燃料極側電池
枠７は、例えばカーボン含有樹脂等の導体で構成されて
いる。したがって、燃料極側電池枠７は、負極側端子と
して機能することができる。このため、燃料電池１で
は、配線９１を燃料極側電池枠７に接続すれば、配線９
１が燃料極４に導通するようになる。In the fuel cell 7 on the fuel electrode side, the part of the grooved surface (the right surface in FIG. 1) where the groove is not formed is in contact with the fuel electrode 4. The fuel cell frame 7 is made of a conductor such as a carbon-containing resin. Therefore, the fuel electrode side battery frame 7 can function as a negative electrode side terminal. For this reason, in the fuel cell 1, if the wiring 91 is connected to the fuel electrode side battery frame 7, the wiring 9
1 becomes conductive to the fuel electrode 4.
【００６０】酸素極側電池枠８は、燃料極側電池枠７と
同様の形状をなしている。燃料電池１では、酸素極側電
池枠８に形成された溝により、空気の流路８１が形成さ
れている。この流路８１を通って、空気が、酸素極５に
供給される。また、酸素極側電池枠８では、溝が形成さ
れた面（図１中右側の面）の溝が形成されていない部分
が、酸素極５に当接している。また、このような酸素極
側電池枠８は、例えば燃料極側電池枠７と同様の材料で
構成されている。したがって、酸素極側電池枠８は、正
極側端子として機能することができる。このため、燃料
電池１では、配線９２を酸素極側電池枠８に接続すれ
ば、配線９２が酸素極５に導通するようになる。The oxygen electrode side battery frame 8 has the same shape as the fuel electrode side battery frame 7. In the fuel cell 1, an air flow path 81 is formed by a groove formed in the oxygen electrode side battery frame 8. Air is supplied to the oxygen electrode 5 through the flow path 81. In the oxygen-electrode-side battery frame 8, a portion of the grooved surface (the right surface in FIG. 1) where the groove is not formed is in contact with the oxygen electrode 5. Further, such an oxygen electrode side battery frame 8 is made of, for example, the same material as the fuel electrode side battery frame 7. Therefore, the oxygen electrode side battery frame 8 can function as a positive electrode side terminal. For this reason, in the fuel cell 1, if the wiring 92 is connected to the oxygen electrode side battery frame 8, the wiring 92 will be electrically connected to the oxygen electrode 5.
【００６１】このような電池枠を反応部２に取りつける
と、燃料電池１の組み立て、配線、燃料、空気の供給が
容易となる。なお、電池枠は設けなくてもよい。When such a cell frame is attached to the reaction section 2, assembly of the fuel cell 1, wiring, supply of fuel and air becomes easy. Note that the battery frame need not be provided.
【００６２】（６）作用 以下、燃料電池１の作用を説明する。まず、燃料極側電
池枠７に配線９１の一端を、また、酸素極側電池枠８に
配線９２の一端を接続する。さらには、配線９１および
９２の他端を負荷９９に接続する。(6) Operation The operation of the fuel cell 1 will be described below. First, one end of the wiring 91 is connected to the fuel electrode side battery frame 7, and one end of the wiring 92 is connected to the oxygen electrode side battery frame 8. Further, the other ends of the wirings 91 and 92 are connected to the load 99.
【００６３】次に、流路７１にメタノール水溶液を、流
路８１に空気を、それぞれ送る。かかるメタノール水溶
液には、硫酸等の酸を添加してもよい。なお、メタノー
ル水溶液中のメタノール濃度は、特に限定されないが、
０．５〜９０V/V％程度とすることが好ましい。このよ
うに、本発明では、酸素極５でメタノールの酸化を防止
できるので、メタノール水溶液中のメタノール濃度を比
較的高くしても、電池出力が大幅に低下することを防止
することができる。Next, an aqueous methanol solution is sent to the channel 71 and air is sent to the channel 81. An acid such as sulfuric acid may be added to the aqueous methanol solution. The concentration of methanol in the aqueous methanol solution is not particularly limited,
It is preferable to be about 0.5 to 90 V / V%. As described above, in the present invention, the oxidation of methanol can be prevented at the oxygen electrode 5, so that even if the methanol concentration in the methanol aqueous solution is relatively high, it is possible to prevent the battery output from being significantly reduced.
【００６４】流路７１にメタノール水溶液を送ると、燃
料極４にはメタノールおよび水が供給される。また、流
路８１に空気を送ると、酸素極５には酸素が供給され
る。When the aqueous methanol solution is sent to the flow channel 71, methanol and water are supplied to the fuel electrode 4. When air is sent to the flow path 81, oxygen is supplied to the oxygen electrode 5.
【００６５】燃料極４にメタノール（ＣＨ3ＯＨ）およ
び水（Ｈ2Ｏ）が供給されると、燃料極４では、触媒の
働きにより、下記の反応が起こる。 ＣＨ3ＯＨ ＋ Ｈ2Ｏ → ＣＯ2 ＋ ６Ｈ+ ＋ ６ｅ- （ｉ）When methanol (CH 3 OH) and water (H 2 O) are supplied to the fuel electrode 4, the following reaction occurs in the fuel electrode 4 by the action of a catalyst. CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 6H + + 6e - (i)
【００６６】このとき、燃料極４で生成された電子（ｅ
-）は、燃料極４から、燃料極側電池枠７、配線９１、
負荷９９、配線９２、および酸素極側電池枠８を通り、
酸素極５に移動する。その際に、電子が、負荷９９で仕
事を行う。また、燃料極４で生成された水素イオン（Ｈ
+）は、燃料極４から、電解質層３を通り、酸素極５に
移動する。At this time, the electrons (e) generated at the fuel electrode 4
- ): From the fuel electrode 4 to the fuel electrode side battery frame 7, wiring 91,
Through the load 99, the wiring 92, and the oxygen electrode side battery frame 8,
Move to oxygen electrode 5. At that time, the electrons work with the load 99. In addition, hydrogen ions (H
+ ) Moves from the fuel electrode 4 to the oxygen electrode 5 through the electrolyte layer 3.
【００６７】そして、酸素極５では、流路８１から供給
された酸素（Ｏ2）と、配線を通ってきた電子と、電解
質層３を移動してきた水素イオンとで、下記の反応が、
触媒の働きにより起こる。 （３／２）Ｏ2 ＋ ６Ｈ+ ＋ ６ｅ- → ３Ｈ2Ｏ （ii）At the oxygen electrode 5, the following reaction occurs between oxygen (O 2 ) supplied from the flow channel 81, electrons passing through the wiring, and hydrogen ions traveling through the electrolyte layer 3.
It is caused by the action of the catalyst. (3/2) O 2 + 6H + + 6e − → 3H 2 O (ii)
【００６８】通常、燃料電池では、以上述べた作用に加
えて、燃料極で反応しきれなかったメタノールが電解質
層を通り抜けて、酸素極に到達する現象（クロスオーバ
ー）が起こる。このため、酸素極の触媒に白金を用いた
従来の燃料電池では、酸素極においても上記式（ｉ）の
反応が起きていた。これに対して、本発明の燃料電池１
では、酸素極５で上記式（ｉ）の反応が起きることが防
止される。このため、本発明の燃料電池１は、高い電池
出力が得られる。Normally, in a fuel cell, in addition to the above-described effects, a phenomenon (crossover) occurs in which methanol that has not reacted at the fuel electrode passes through the electrolyte layer and reaches the oxygen electrode. For this reason, in the conventional fuel cell using platinum as the catalyst for the oxygen electrode, the reaction of the above formula (i) has occurred also at the oxygen electrode. In contrast, the fuel cell 1 of the present invention
Thus, the reaction of the above formula (i) is prevented from occurring at the oxygen electrode 5. Therefore, the fuel cell 1 of the present invention can obtain a high cell output.
【００６９】なお、以上の反応で生成した二酸化炭素
（ＣＯ2）は、流路７１から排出され、以上の反応で生
成した水は、流路８１から排出される。The carbon dioxide (CO 2 ) generated by the above reaction is discharged from the flow path 71, and the water generated by the above reaction is discharged from the flow path 81.
【００７０】以上述べた作用の説明では、燃料極４に液
体のメタノールおよび水を供給したが、燃料極４には、
気体のメタノールおよび水を供給してもよい。また、以
上述べた説明では、酸素極５に空気を供給したが、酸素
極５には、酸素分子を含有している気体であれば、純酸
素ガス等、空気以外の気体を供給してもよい。In the above description of the operation, liquid methanol and water were supplied to the fuel electrode 4.
Gaseous methanol and water may be supplied. In the above description, air is supplied to the oxygen electrode 5. However, any gas other than air, such as pure oxygen gas, may be supplied to the oxygen electrode 5 as long as the gas contains oxygen molecules. Good.
【００７１】（７）製法 以上述べた燃料電池１（反応部２）は、例えば、電解質
層３を用意し、かかる電解質層３の一方の面に燃料極４
を積層し、他方の面に酸素極５を積層することにより製
造することができる。(7) Manufacturing Method In the fuel cell 1 (reaction section 2) described above, for example, an electrolyte layer 3 is prepared, and a fuel electrode 4 is provided on one surface of the electrolyte layer 3.
And the oxygen electrode 5 is laminated on the other surface.
【００７２】酸素極５は、例えば、電解質層３上に直
接、あるいは既述の触媒担体シート（基材）上に触媒粒
子と担体粒子、プロトン導電性の樹脂とを含有する液
（分散混合液）を塗布し、乾燥することにより形成する
ことができる。The oxygen electrode 5 is formed, for example, on a liquid (dispersion mixture) containing catalyst particles, carrier particles, and a proton conductive resin directly on the electrolyte layer 3 or on the above-mentioned catalyst carrier sheet (substrate). ) Is applied and dried.
【００７３】燃料極４は、酸素極５を形成する方法と同
様の方法で、形成することができる。なお、酸素極５お
よび燃料極４を電解質層３とは別個に作成し、その後、
酸素極５および燃料極４を、電解質層３に接合して、燃
料電池１（反応部２）を製造してもよい。その後、燃料
極４および酸素極５（反応部２）を燃料極側電池枠７お
よび酸素極側電池枠８で挟持することにより、図１に示
すような燃料電池１が得られる。The fuel electrode 4 can be formed by the same method as the method for forming the oxygen electrode 5. In addition, the oxygen electrode 5 and the fuel electrode 4 were created separately from the electrolyte layer 3, and thereafter,
The oxygen electrode 5 and the fuel electrode 4 may be joined to the electrolyte layer 3 to manufacture the fuel cell 1 (reaction section 2). Thereafter, the fuel electrode 4 and the oxygen electrode 5 (reaction portion 2) are sandwiched between the fuel electrode side battery frame 7 and the oxygen electrode side battery frame 8, thereby obtaining the fuel cell 1 as shown in FIG.
【００７４】以上、本発明を図示の実施形態に基づいて
説明したが、本発明は、これに限定されるものではな
い。例えば、上記実施形態では、電解質を電解質層すな
わち固体で構成したが、例えば、燃料極と酸素極との間
に設ける電解質部分は、液体で構成してもよい。Although the present invention has been described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the electrolyte is constituted by an electrolyte layer, that is, a solid. However, for example, the electrolyte portion provided between the fuel electrode and the oxygen electrode may be constituted by a liquid.
【００７５】以上述べた本発明の実施形態では、燃料電
池はメタノール直接型燃料電池であったが、本発明は、
メタノールを燃料とする改質型の燃料電池にも適用可能
である。燃料電池が改質型燃料電池であっても、本発明
によれば、改質器で分解しきれなかったメタノールが、
燃料極、電解質層を通って酸素極に到達した場合に、酸
素極でメタノールが酸化されることが抑制される。した
がって、改質型の燃料電池においても、本発明によれ
ば、燃料電池の出力低下を防止できる。本明細書におけ
る「メタノール」には、ホルムアルデヒド、ギ酸などの
メタノールと均等な有機燃料も含むものとする。In the embodiment of the present invention described above, the fuel cell is a direct methanol fuel cell.
The present invention is also applicable to a reforming fuel cell using methanol as a fuel. Even if the fuel cell is a reforming fuel cell, according to the present invention, methanol that could not be completely decomposed in the reformer,
When methanol reaches the oxygen electrode through the fuel electrode and the electrolyte layer, the oxidation of methanol at the oxygen electrode is suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the output of the fuel cell from decreasing even in the reforming type fuel cell. The term “methanol” in this specification includes organic fuels equivalent to methanol such as formaldehyde and formic acid.
【００７６】[0076]
【実施例】（実験１） パラジウムおよびパラジウム合
金のメタノール酸化特性 以下のようにして電気化学的測定を行い、パラジウムお
よびパラジウム合金が有するメタノール酸化活性を調べ
た。EXAMPLES (Experiment 1) Methanol oxidation characteristics of palladium and palladium alloys The electrochemical measurement was performed as follows to examine the methanol oxidation activity of palladium and palladium alloys.
【００７７】（１．１）まず、メタノールを０．５Ｍ含
有する３．６Ｍ硫酸を入れた２室型のガラスセル中で、
厚さ５０μｍのパラジウム箔を試験電極、白金黒付き白
金網を対極、平衡水素電極（ＲＨＥ）を参照電極とし
て、サイクリックボルタメトリー法（ＣＶ法）により、
アルゴンガス雰囲気下で、パラジウムのメタノール酸化
特性を測定した。(1.1) First, in a two-chamber glass cell containing 3.6 M sulfuric acid containing 0.5 M of methanol,
Using a 50 μm-thick palladium foil as a test electrode, a platinum mesh with platinum black as a counter electrode, and an equilibrium hydrogen electrode (RHE) as a reference electrode, by cyclic voltammetry (CV method),
The methanol oxidation characteristics of palladium were measured under an argon gas atmosphere.
【００７８】次に、硫酸中のメタノール濃度を１、２、
４Ｍに変更して、同様の測定を行った。Next, the methanol concentration in the sulfuric acid was adjusted to 1, 2,
The same measurement was performed by changing to 4M.
【００７９】（１．２）さらには、試験電極をパラジウ
ム９０at％−ロジウム１０at％の合金線（１mmφ）に変
更した以外は、上記（１．１）と同様にして測定を行っ
た。(1.2) The measurement was performed in the same manner as in the above (1.1), except that the test electrode was changed to an alloy wire (1 mmφ) of 90 at% palladium and 10 at% rhodium.
【００８０】（１．３）また、比較対照として、試験電
極を白金線（０．８mmφ）に変更した以外は、上記
（１．１）と同様にして測定を行った。(1.3) As a control, the measurement was carried out in the same manner as (1.1) except that the test electrode was changed to a platinum wire (0.8 mmφ).
【００８１】実験（１．１）の結果を図２に、実験
（１．２）の結果を図３に、実験（１．３）の結果を図
４に示す。FIG. 2 shows the results of the experiment (1.1), FIG. 3 shows the results of the experiment (1.2), and FIG. 4 shows the results of the experiment (1.3).
【００８２】図２〜４に示すように、パラジウムおよび
パラジウム−ロジウム合金のメタノール酸化能は、白金
に比較して格段に低いことが分かった。As shown in FIGS. 2 to 4, it was found that the methanol oxidizing ability of palladium and palladium-rhodium alloy was much lower than that of platinum.
【００８３】（実験２） パラジウムおよびパラジウム
合金の酸素還元特性 （２．１）以下のようにして、電気化学的測定を行い、
パラジウムおよびパラジウム合金が有する酸素還元特性
を調べた。(Experiment 2) Oxygen reduction characteristics of palladium and palladium alloy (2.1) Electrochemical measurement was performed as follows.
The oxygen reduction characteristics of palladium and palladium alloys were investigated.
【００８４】（２．１．１）まず、３．６Ｍ硫酸溶液を
入れた２室型のガラスセル中で、厚さ５０μｍのパラジ
ウム箔を試験電極、白金黒付き白金網を対極、平衡水素
電極を参照電極として、酸素ガス雰囲気下、サイクリッ
クボルタメトリー法により、パラジウムの酸素還元特性
を測定した。(2.1.1) First, in a two-chamber glass cell containing a 3.6 M sulfuric acid solution, a 50 μm-thick palladium foil was used as a test electrode, a platinum net with platinum black was used as a counter electrode, and a balanced hydrogen electrode was used. The oxygen reduction characteristics of palladium were measured by a cyclic voltammetry method in an oxygen gas atmosphere using as a reference electrode.
【００８５】（２．１．２）さらには、試験電極をパラ
ジウム９０at％−ロジウム１０at％の合金に変更した以
外は、上記（２．１．１）と同様にして測定を行った。(2.1.2) The measurement was performed in the same manner as in (2.1.1) except that the test electrode was changed to an alloy of 90 at% palladium and 10 at% rhodium.
【００８６】（２．１．３）また、比較対照として、試
験電極を白金線（０．８mmφ）に変更した以外は、上記
（２．１．１）と同様にして測定を行った。(2.1.3) As a control, measurement was carried out in the same manner as in (2.1.1) except that the test electrode was changed to a platinum wire (0.8 mmφ).
【００８７】実験（２．１．１）の結果を図５に、実験
（２．１．２）の結果を図６に、実験（２．１．３）の
結果を図７に、図５〜７に示した結果を一図にまとめた
ものを図８に示す。FIG. 5 shows the results of the experiment (2.1.1), FIG. 6 shows the results of the experiment (2.1.2), and FIG. 7 shows the results of the experiment (2.1.3). FIG. 8 summarizes the results shown in FIGS.
【００８８】（２．２）図５〜８に示すように、パラジ
ウムおよびパラジウム合金は、優れた酸素還元特性を有
していることが分かった。しかし、パラジウムおよびパ
ラジウム合金の酸素還元特性は、メタノールが存在する
と変化する可能性がある。そこで、メタノール存在下で
も、パラジウムおよびパラジウム合金が優れた酸素還元
特性を維持できるか否か調べた。(2.2) As shown in FIGS. 5 to 8, palladium and palladium alloys were found to have excellent oxygen reduction characteristics. However, the oxygen reduction properties of palladium and palladium alloys can change in the presence of methanol. Thus, it was examined whether palladium and palladium alloys could maintain excellent oxygen reduction properties even in the presence of methanol.
【００８９】（２．２．１）前記混合溶液（硫酸溶液）
に４Ｍのメタノールを含有させた以外は、前記（２．
１．１）と同様にして、測定を行った。(2.2.1) The mixed solution (sulfuric acid solution)
Except that 4M methanol was contained in (2.
The measurement was performed in the same manner as in 1.1).
【００９０】（２．２．２）前記混合溶液（硫酸溶液）
に４Ｍのメタノールを含有させた以外は、前記（２．
１．２）と同様にして、測定を行った。(2.2.2) The mixed solution (sulfuric acid solution)
Except that 4M methanol was contained in (2.
The measurement was performed in the same manner as in 1.2).
【００９１】（２．２．３）比較対照として、前記混合
溶液（硫酸溶液）に４Ｍのメタノールを含有させた以外
は、前記（２．１．３）と同様にして、測定を行った。(2.2.3) As a comparative control, measurement was carried out in the same manner as in (2.1.3) except that the mixed solution (sulfuric acid solution) contained 4M methanol.
【００９２】実験（２．２．１）の結果を図９に、実験
（２．２．２）の結果を図１０に、実験（２．２．３）
の結果を図１１に、図９〜１１に示した結果を一図にま
とめたものを図１２に示す。The result of the experiment (2.2.1) is shown in FIG. 9, the result of the experiment (2.2.2) is shown in FIG. 10, and the result of the experiment (2.2.3) is shown in FIG.
11 are shown in FIG. 11, and the results shown in FIGS. 9 to 11 are summarized in FIG.
【００９３】（まとめ）図２〜４に示すように、通常の
燃料電池の作動電圧範囲である０．５〜１．０Ｖの範囲
内で、パラジウム電極およびパラジウム合金電極のメタ
ノール酸化電流密度は、白金電極の酸化電流密度に比
べ、格段に低かった。これは、パラジウムおよびパラジ
ウム合金のメタノール酸化作用が、白金に比べてはるか
に小さいことを示している。この結果から、燃料電池の
酸素極の触媒にパラジウムまたはパラジウム合金を用い
れば、仮に燃料極で反応しきれなかったメタノールが酸
素極まで来ても、酸素極では、メタノールの酸化が好適
に抑制されることが分かる。(Summary) As shown in FIGS. 2 to 4, the methanol oxidation current density of the palladium electrode and the palladium alloy electrode is within the range of 0.5 to 1.0 V, which is the operating voltage range of a normal fuel cell. It was much lower than the oxidation current density of the platinum electrode. This indicates that the methanol oxidation effect of palladium and palladium alloy is much smaller than that of platinum. From this result, if palladium or a palladium alloy is used as the catalyst for the oxygen electrode of the fuel cell, even if methanol that could not be completely reacted at the fuel electrode comes to the oxygen electrode, the oxidation of methanol is suitably suppressed at the oxygen electrode. You can see that
【００９４】図５〜８に示すように、パラジウム電極お
よびパラジウム合金電極での酸素還元電流密度は、白金
電極での電流密度とほぼ同じものとなった。これは、パ
ラジウムおよびパラジウム合金の酸素還元作用が、白金
と大差がないことを示している。この結果から、燃料電
池の酸素極の触媒にパラジウムまたはパラジウム合金を
用いても、白金と同じくらいの効率で酸素を還元できる
ことが分かる。As shown in FIGS. 5 to 8, the oxygen reduction current density at the palladium electrode and the palladium alloy electrode was almost the same as the current density at the platinum electrode. This indicates that the oxygen reduction action of palladium and a palladium alloy is not much different from that of platinum. From this result, it can be seen that even when palladium or a palladium alloy is used as the catalyst for the oxygen electrode of the fuel cell, oxygen can be reduced with the same efficiency as platinum.
【００９５】以上の結果から、パラジウムまたはパラジ
ウム合金を酸素極の触媒に用いると、クロスオーバーに
より燃料極側から移動してきたメタノールが酸素極で酸
化されることが好適に防止され、なおかつ、酸素を効率
よく還元できることが分かる。したがって、パラジウム
またはパラジウム合金を酸素極の触媒に用いると、燃料
電池の電池出力が向上することが分かる。From the above results, when palladium or a palladium alloy is used as the catalyst for the oxygen electrode, it is possible to suitably prevent the methanol that has migrated from the fuel electrode side by crossover from being oxidized at the oxygen electrode. It can be seen that reduction can be performed efficiently. Therefore, it can be seen that when palladium or a palladium alloy is used as the catalyst for the oxygen electrode, the cell output of the fuel cell is improved.
【００９６】しかも、図９〜１２に示すように、電解質
にメタノールを加えてもその結果はさして変わらない。
このことは、パラジウムおよびパラジウム合金は、メタ
ノール存在下でも酸素還元作用がほとんど低下しないこ
とを意味する。したがって、燃料電池の酸素極にパラジ
ウムまたはパラジウム合金を用いると、万が一燃料極か
ら大量のメタノールが酸素極に来た場合でも、酸素の還
元効率が大きく低下し、電池出力が大幅に低下すること
が抑制されると推認される。Further, as shown in FIGS. 9 to 12, even if methanol is added to the electrolyte, the result does not change much.
This means that palladium and a palladium alloy hardly reduce the oxygen reduction action even in the presence of methanol. Therefore, if palladium or a palladium alloy is used for the oxygen electrode of the fuel cell, even if a large amount of methanol comes to the oxygen electrode from the fuel electrode, the oxygen reduction efficiency is greatly reduced, and the battery output may be significantly reduced. It is presumed to be suppressed.
【００９７】次に、酸素極の触媒にパラジウムを用いて
メタノール直接型燃料電池を作成した。まず、カーボン
クロス（基材）の表面に、パラジウム粒子（平均粒径２
０nm、比表面積約１００m2/g）、ナフィオン溶液および
カーボン粒子の混合物を塗布し、乾燥、熱処理すること
により、カーボンクロス上にパラジウム触媒を有する酸
素極（厚さ１００μｍ、電極材料中の触媒含有量３０wt
％）を作製した。同様にして、カーボンクロス上に白金
触媒（触媒粒子の平均粒径２０nm、比表面積約１００m2
/g）を有する燃料極（厚さ１００μｍ、電極材料中の触
媒含有量４０wt％）を作製した。次に、これら燃料極お
よび酸素極を、１Ｍ硫酸を含浸させたポリプロピレン不
織布の一方の面と他方の面に、それぞれ接合した。これ
により、燃料電池を得た。同様にして、酸素極の触媒に
パラジウム合金（Pd90at%-Rh10at%）を用いたメタノー
ル直接型燃料電池を作成した。さらには比較対照とし
て、同様にして、酸素極の触媒に白金を用いたメタノー
ル直接型燃料電池を作製した。これらの燃料電池の燃料
極側に６９v/v％のメタノール水溶液、酸素極側に空気
を供給して、電流密度−電圧特性を測定したところ、酸
素極の触媒にパラジウムまたはパラジウム合金を用いた
燃料電池では、酸素極の触媒に白金を用いた燃料電池よ
りも、５０〜２００ｍＶ程度すぐれた電流密度−電圧特
性が得られた。Next, a direct methanol fuel cell was prepared using palladium as a catalyst for the oxygen electrode. First, palladium particles (average particle size of 2) are placed on the surface of a carbon cloth (substrate).
0 nm, specific surface area of about 100 m 2 / g), a mixture of Nafion solution and carbon particles is applied, dried and heat-treated to form an oxygen electrode having a palladium catalyst on carbon cloth (thickness 100 μm, containing catalyst in electrode material) 30wt
%). Similarly, a platinum catalyst (catalyst particles having an average particle diameter of 20 nm and a specific surface area of about 100 m 2 ) was placed on the carbon cloth.
/ g) (thickness: 100 μm, catalyst content in electrode material: 40 wt%). Next, these fuel electrode and oxygen electrode were bonded to one surface and the other surface of a polypropylene nonwoven fabric impregnated with 1M sulfuric acid, respectively. Thus, a fuel cell was obtained. Similarly, a direct methanol fuel cell using a palladium alloy (Pd90at% -Rh10at%) as a catalyst for the oxygen electrode was prepared. Furthermore, as a comparative control, a methanol direct fuel cell using platinum as a catalyst for the oxygen electrode was similarly manufactured. By supplying a 69 v / v% methanol aqueous solution to the fuel electrode side and air to the oxygen electrode side of these fuel cells and measuring current density-voltage characteristics, a fuel using palladium or a palladium alloy as a catalyst for the oxygen electrode was obtained. In the battery, a current density-voltage characteristic better by about 50 to 200 mV was obtained than in a fuel cell using platinum as a catalyst for the oxygen electrode.
【００９８】また、次にようにして、酸素極の触媒にパ
ラジウムを用いたメタノール直接型燃料電池を作成し
た。まず、ナフィオン層（電解質層）の一方の面に、白
金−ルテニウム合金（Pt50at%-Ru50at%）の粒子（平均
粒径２０nm、比表面積約１００m 2/g）を添加したナフィ
オン溶液とカーボン粒子との混合物を塗布し、乾燥する
ことにより、触媒として白金−ルテニウム合金を有する
燃料極（厚さ約１μｍ、触媒含有量４０wt％）を、ナフ
ィオン層上に直接形成した。次に、ナフィオン層の他方
の面に、白金−ルテニウム合金粒子の代りにパラジウム
粒子（平均粒径２０nm、比表面積約１００m2/g）を添加
した同様の混合物を塗布し、乾燥、熱処理することによ
り、触媒としてパラジウムを有する燃料極（厚さ約１μ
ｍ、触媒含有量４０wt％）を、ナフィオン層上に直接形
成した。これにより、燃料電池を得た。同様にして、酸
素極の触媒にパラジウム合金（Pd90at%-Rh10at%）を用
いたメタノール直接型燃料電池を作成した。さらには比
較対照として、同様にして、酸素極の触媒に白金を用い
たメタノール直接型燃料電池を作製した。これらの燃料
電池の電流密度−電圧特性を測定したところ、酸素極の
触媒にパラジウムまたはパラジウム合金を用いた燃料電
池では、酸素極の触媒に白金を用いた燃料電池よりも、
５０〜２００ｍＶ程度すぐれた電流密度−電圧特性が得
られた。Further, the catalyst for the oxygen electrode is
Created a direct methanol fuel cell using radium
Was. First, on one side of the Nafion layer (electrolyte layer),
Particles of gold-ruthenium alloy (Pt50at% -Ru50at%) (average
Particle size 20nm, specific surface area about 100m Two/ g)
Apply a mixture of on-solution and carbon particles and dry
By having a platinum-ruthenium alloy as a catalyst
The fuel electrode (thickness about 1 μm, catalyst content 40 wt%)
Formed directly on the ion layer. Next, the other side of the Nafion layer
Palladium instead of platinum-ruthenium alloy particles
Particles (average particle diameter 20nm, specific surface area about 100mTwo/ g)
The same mixture was applied, dried and heat-treated.
And a fuel electrode having palladium as a catalyst (about 1 μm thick).
m, catalyst content 40 wt%) directly on the Nafion layer
Done. Thus, a fuel cell was obtained. Similarly, acid
Palladium alloy (Pd90at% -Rh10at%) is used for the catalyst of the electrode
A direct methanol fuel cell was fabricated. And even ratio
As a control, platinum was similarly used as the catalyst for the oxygen electrode.
A direct methanol fuel cell was fabricated. These fuels
When the current density-voltage characteristics of the battery were measured,
Fuel cell using palladium or palladium alloy as catalyst
In a pond, compared to a fuel cell using platinum as the catalyst for the oxygen electrode,
Excellent current density-voltage characteristics of about 50 to 200 mV
Was done.
【００９９】[0099]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ク
ロスオーバーにより燃料電池の電池出力が低下すること
を防止できる。したがって、本発明によれば、メタノー
ルを燃料とする燃料電池、特にメタノール直接型燃料電
池の電池出力を、向上させることが可能となる。As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the cell output of the fuel cell from decreasing due to crossover. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the cell output of a fuel cell using methanol as a fuel, in particular, a direct methanol fuel cell.
【図１】本発明の燃料電池の実施形態を示す模式的な縦
断面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an embodiment of a fuel cell of the present invention.
【図２】実施例におけるパラジウム電極でのメタノール
酸化特性を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing methanol oxidation characteristics at a palladium electrode in an example.
【図３】実施例におけるパラジウム−ロジウム合金電極
でのメタノール酸化特性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing methanol oxidation characteristics at a palladium-rhodium alloy electrode in an example.
【図４】実施例における白金電極でのメタノール酸化特
性を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing methanol oxidation characteristics at a platinum electrode in an example.
【図５】実施例におけるパラジウム電極での酸素還元特
性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing oxygen reduction characteristics at a palladium electrode in an example.
【図６】実施例におけるパラジウム−ロジウム合金電極
での酸素還元特性を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing oxygen reduction characteristics of a palladium-rhodium alloy electrode in an example.
【図７】実施例における白金電極での酸素還元特性を示
すグラフである。FIG. 7 is a graph showing oxygen reduction characteristics at a platinum electrode in an example.
【図８】実施例におけるパラジウム、パラジウム−ロジ
ウム合金および白金電極での酸素還元特性を示すグラフ
である。FIG. 8 is a graph showing oxygen reduction characteristics of palladium, a palladium-rhodium alloy, and a platinum electrode in Examples.
【図９】実施例において、４Ｍメタノール共存下におけ
るパラジウム電極での酸素還元特性を示すグラフであ
る。FIG. 9 is a graph showing oxygen reduction characteristics at a palladium electrode in the presence of 4M methanol in Examples.
【図１０】実施例において、４Ｍメタノール共存下にお
けるパラジウム−ロジウム合金電極での酸素還元特性を
示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing oxygen reduction characteristics of a palladium-rhodium alloy electrode in the presence of 4M methanol in Examples.
【図１１】実施例において、４Ｍメタノール共存下にお
ける白金電極での酸素還元特性を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing oxygen reduction characteristics at a platinum electrode in the presence of 4M methanol in Examples.
【図１２】実施例において、４Ｍメタノール共存下にお
けるパラジウム、パラジウム−ロジウム合金および白金
電極での酸素還元特性を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing oxygen reduction characteristics of palladium, a palladium-rhodium alloy and a platinum electrode in the presence of 4M methanol in Examples.
１ 燃料電池 ２ 反応部 ３ 電解質層 ４ 燃料極 ５ 酸素極 ７ 燃料極側電池枠 ７１ 流路 ８ 酸素極側電池枠 ８１ 流路 ９１、９２ 配線 ９９ 負荷 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 2 Reaction part 3 Electrolyte layer 4 Fuel electrode 5 Oxygen electrode 7 Fuel electrode side battery frame 71 Flow channel 8 Oxygen electrode battery frame 81 Flow channel 91, 92 Wiring 99 Load
Claims (12)
極に用いられる燃料電池用電極であって、 電極の触媒に、パラジウムまたはパラジウム合金を用い
たことを特徴とする燃料電池用電極。1. An electrode for a fuel cell used for an oxygen electrode of a fuel cell using methanol as a fuel, wherein palladium or a palladium alloy is used as a catalyst for the electrode.
項１に記載の燃料電池用電極。2. The fuel cell electrode according to claim 1, wherein the catalyst is supported on a carrier.
る請求項２に記載の燃料電池用電極。3. The electrode for a fuel cell according to claim 2, wherein the supported amount of the catalyst is 2 to 80% by weight.
ないし３のいずれかに記載の燃料電池用電極。4. The method according to claim 1, wherein the thickness is 2 to 1000 μm.
4. The electrode for a fuel cell according to any one of items 3 to 3.
請求項１ないし４のいずれかに記載の燃料電池用電極。5. The fuel cell electrode according to claim 1, which is used for a direct methanol fuel cell.
料電池用電極を備え、メタノールを燃料とすることを特
徴とする燃料電池。6. A fuel cell, comprising the fuel cell electrode according to claim 1, wherein methanol is used as a fuel.
極との間に設けられた電解質とを有し、メタノールを燃
料とする燃料電池であって、 前記酸素極に、請求項１ないし５のいずれかに記載の燃
料電池用電極を用いたことを特徴とする燃料電池。7. A fuel cell comprising a fuel electrode, an oxygen electrode, and an electrolyte provided between the fuel electrode and the oxygen electrode, wherein the fuel cell uses methanol as a fuel. Item 6. A fuel cell using the fuel cell electrode according to any one of Items 1 to 5.
は、異なる材料で構成されている請求項７に記載の燃料
電池。8. The fuel cell according to claim 7, wherein the fuel electrode catalyst and the oxygen electrode catalyst are made of different materials.
金で構成されている請求項７または８に記載の燃料電
池。9. The fuel cell according to claim 7, wherein the catalyst of the fuel electrode is made of platinum or a platinum alloy.
ム合金で構成されている請求項７または８に記載の燃料
電池。10. The fuel cell according to claim 7, wherein the catalyst of the fuel electrode is made of a platinum-ruthenium alloy.
されている請求項７ないし１０のいずれかに記載の燃料
電池。11. The fuel cell according to claim 7, wherein the electrolyte is made of an ion exchange resin.
し１１のいずれかに記載の燃料電池。12. The fuel cell according to claim 6, wherein the fuel cell is of a direct methanol type.
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|---|---|---|---|
| JP2000069324A JP2001256982A (en) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | Electrode for fuel cell and fuel cell |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005135752A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Japan Science & Technology Agency | Oxygen reduction catalyst for fuel cell |
| JP2006526880A (en) * | 2003-05-30 | 2006-11-24 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | Components using fuel cells and their high metal-to-support ratio catalysts |
| WO2006126737A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Gs Yuasa Corporation | Stacked fuel cell generator |
| JP2008500694A (en) * | 2004-05-25 | 2008-01-10 | エルジー・ケム・リミテッド | Ruthenium-rhodium alloy electrocatalyst and fuel cell including the same |
| WO2012098712A1 (en) | 2011-01-20 | 2012-07-26 | 昭和電工株式会社 | Catalyst carrier production method, composite catalyst production method, composite catalyst, fuel cell using same |
| JP2015076348A (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 株式会社フジクラ | Membrane electrode assembly for fuel battery |
| JP2017170426A (en) * | 2015-12-27 | 2017-09-28 | 財團法人工業技術研究院Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | Catalyst composition for alkaline electrochemical energy conversion reaction and use thereof |
| CN111082079A (en) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 上海交通大学 | Bifunctional oxygen electrocatalyst material and preparation method and application thereof |
-
2000
- 2000-03-13 JP JP2000069324A patent/JP2001256982A/en active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006526880A (en) * | 2003-05-30 | 2006-11-24 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | Components using fuel cells and their high metal-to-support ratio catalysts |
| JP4679815B2 (en) * | 2003-10-30 | 2011-05-11 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Direct fuel cell |
| JP2005135752A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Japan Science & Technology Agency | Oxygen reduction catalyst for fuel cell |
| JP2008500694A (en) * | 2004-05-25 | 2008-01-10 | エルジー・ケム・リミテッド | Ruthenium-rhodium alloy electrocatalyst and fuel cell including the same |
| WO2006126737A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-11-30 | Gs Yuasa Corporation | Stacked fuel cell generator |
| US9640801B2 (en) | 2011-01-20 | 2017-05-02 | Showa Denko K.K. | Process for producing catalyst carrier, process for producing composite catalyst, composite catalyst, and fuel cell using same |
| WO2012098712A1 (en) | 2011-01-20 | 2012-07-26 | 昭和電工株式会社 | Catalyst carrier production method, composite catalyst production method, composite catalyst, fuel cell using same |
| US9318749B2 (en) | 2011-01-20 | 2016-04-19 | Showa Denko K.K. | Process for producing catalyst carrier, process for producing composite catalyst, composite catalyst, and fuel cell using same |
| JP2015076348A (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 株式会社フジクラ | Membrane electrode assembly for fuel battery |
| JP2017170426A (en) * | 2015-12-27 | 2017-09-28 | 財團法人工業技術研究院Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | Catalyst composition for alkaline electrochemical energy conversion reaction and use thereof |
| US10637071B2 (en) | 2015-12-27 | 2020-04-28 | Industrial Technology Research Institute | Electrochemical energy conversion device and method of electrochemical energy conversion |
| CN111082079A (en) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 上海交通大学 | Bifunctional oxygen electrocatalyst material and preparation method and application thereof |
| CN111082079B (en) * | 2019-12-30 | 2021-01-22 | 上海交通大学 | Bifunctional oxygen electrocatalyst material and preparation method and application thereof |
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