JP2006164910A - Electrochemical device, its manufacturing method, and cellular phone equipped with it - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochemical device which is reduced in fluid resistance without using a liquid diffusion layer and capable of generating electrical energy efficiently. <P>SOLUTION: The electrochemical device of this invention comprises fluid channel members which have fluid channel parts for letting a fluid pass through, catalyst layers each of which has an interface and contains catalyst components, and an ion conductive layer. The respective catalyst layers are layered on main surfaces of the ion conductive layer so that they are in contact with it on the opposite surface of the interface. In the electrochemical device in which each fluid channel member is layered on the ion conductive layer, the catalyst layers are in contact with the fluid channel parts. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電気化学デバイスに関する。   The present invention relates to an electrochemical device.

電気化学デバイスは、一般的に、電子(電荷)を発生又は蓄積できる層とイオンを伝搬する層とから構成される。かかる構成を有する電気化学デバイスの具体的には、1次電池、2次電池、燃料電池、太陽電池、コンデンサー、電気分解デバイス、各種センサーなどが挙げられる。これらの構成は、イオン伝導層をはさんで両側に電子を伝導できるアノード層およびカソード層を配した構造である。イオン伝導層は、液体であっても、固体であってもよい。イオン伝導層で電荷を伝導することから、イオン伝導層は、電気化学デバイスの心臓部である。このような電気化学デバイスの心臓部の構成に対して、流体を供給することにより電荷を発生させる電気化学デバイスが存在する。この構成を採用することにより、基本的には前述したすべてのデバイスを構築可能であるが、代表的なものとして燃料電池、電気分解デバイスがある。   An electrochemical device is generally composed of a layer capable of generating or accumulating electrons (charges) and a layer propagating ions. Specific examples of the electrochemical device having such a configuration include a primary battery, a secondary battery, a fuel cell, a solar cell, a capacitor, an electrolysis device, and various sensors. These structures have a structure in which an anode layer and a cathode layer capable of conducting electrons are disposed on both sides of an ion conductive layer. The ion conductive layer may be a liquid or a solid. The ion conduction layer is the heart of the electrochemical device because it conducts charges in the ion conduction layer. In contrast to the structure of the heart of such an electrochemical device, there is an electrochemical device that generates a charge by supplying a fluid. By adopting this configuration, basically all the devices described above can be constructed, but representative examples include fuel cells and electrolysis devices.

図1は、従来の燃料電池や電気分解デバイス等の構造を示す図である。また、図2は、図1に示す流体通路体の平面図及びこの平面図の線A−A’に沿った断面図である。図1に示す電気化学デバイスは、流体通路体/流体拡散層/触媒層/イオン伝導層/触媒層/流体拡散層/流体通路体という構成を有する。かかる例で用いる流体は、流体通路体を通過し、流体拡散層を介して、触媒層へと至る。流体は、触媒層に含有される触媒と反応し得る化合物を用いる。また、流体拡散層は、通常多孔質体が用いられる。流体が触媒層に達すると、化学反応が起こる。燃料電池などの電気化学デバイスの場合、かかる化学反応を介して発生したイオンはイオン伝導層を介して伝導され、電気エネルギーが発生する。一方、電気分解デバイスの場合には、かかる化学反応を介して発生したイオンがイオン伝導層を介して伝導される。   FIG. 1 is a diagram showing the structure of a conventional fuel cell, electrolysis device, or the like. FIG. 2 is a plan view of the fluid passage body shown in FIG. 1 and a cross-sectional view taken along line A-A ′ of the plan view. The electrochemical device shown in FIG. 1 has a configuration of fluid passage body / fluid diffusion layer / catalyst layer / ion conduction layer / catalyst layer / fluid diffusion layer / fluid passage body. The fluid used in such an example passes through the fluid passage body and reaches the catalyst layer through the fluid diffusion layer. As the fluid, a compound capable of reacting with the catalyst contained in the catalyst layer is used. Moreover, a porous body is usually used for the fluid diffusion layer. When the fluid reaches the catalyst layer, a chemical reaction occurs. In the case of an electrochemical device such as a fuel cell, ions generated through such a chemical reaction are conducted through an ion conductive layer to generate electrical energy. On the other hand, in the case of an electrolysis device, ions generated through such a chemical reaction are conducted through the ion conductive layer.

電気化学デバイスに係る電気エネルギー/イオンは、流体と触媒層に含有する触媒との化学反応に由来する。流体は流体通路体を流動して最終的に触媒層に達することから、流体と触媒とを効率よく接触させるため、流体通路体と触媒層との物理的配置/構成は、電気化学デバイスにおいて、非常に重要な要素の一つである。   The electrical energy / ion associated with the electrochemical device is derived from a chemical reaction between the fluid and the catalyst contained in the catalyst layer. Since the fluid flows through the fluid passage body and finally reaches the catalyst layer, the physical arrangement / configuration of the fluid passage body and the catalyst layer is determined in the electrochemical device in order to efficiently contact the fluid and the catalyst. It is one of the very important elements.

従来例における電気化学デバイスは、上述の通り、流体通路体と触媒層とが流体拡散層を挟む構造を有する。流体通路体は、流体が通過する構造であり、流体通路体を通過した流体は、触媒層に到達し、到達した流体が、触媒層に含まれる触媒上で反応する。仮に流体拡散層が存在しない電気化学デバイスを用いるとすると、流体通路体と触媒層とが接する部分にのみ流体が供給され、かかる部分でのみ反応が起こることとなる。つまり、触媒層において、流体と反応し得ない部分が存在することとなる。従って、このような構成を有するデバイスを用いた場合、かかる流体とかかる触媒とを直接反応させて得られる電気エネルギーに比べて、相対的に少ない電気エネルギーしか得られないこととなる。   As described above, the electrochemical device in the conventional example has a structure in which the fluid passage body and the catalyst layer sandwich the fluid diffusion layer. The fluid passage body has a structure through which fluid passes. The fluid that has passed through the fluid passage body reaches the catalyst layer, and the reached fluid reacts on the catalyst contained in the catalyst layer. If an electrochemical device having no fluid diffusion layer is used, the fluid is supplied only to the portion where the fluid passage body and the catalyst layer are in contact with each other, and the reaction occurs only in this portion. That is, there is a portion in the catalyst layer that cannot react with the fluid. Therefore, when a device having such a configuration is used, relatively little electric energy can be obtained as compared with electric energy obtained by directly reacting such a fluid with such a catalyst.

そこで、従来例における電気化学デバイスでは、このような不具合を回避するため、流体通路体と触媒層との間に、通常多孔質体で構成される流体拡散層を配置している。このような配置を採用することにより、流体通路体を通過した流体は、流体拡散層において多孔質体を通過し、流体が局所的に触媒層に接することなく、触媒層の全体に接するようになる。その結果、流体と触媒とが効率よく接することとなり、電気エネルギーが効率よく得られることとなる。   Therefore, in the electrochemical device in the conventional example, in order to avoid such a problem, a fluid diffusion layer usually composed of a porous body is disposed between the fluid passage body and the catalyst layer. By adopting such an arrangement, the fluid that has passed through the fluid passage body passes through the porous body in the fluid diffusion layer, so that the fluid does not contact the catalyst layer locally but contacts the entire catalyst layer. Become. As a result, the fluid and the catalyst come into contact efficiently, and electric energy can be obtained efficiently.

しかしながら、流体拡散層を設けることは大きさ(体積)、重さ(重量)的に不利であり、特に携帯機器用の電気化学デバイスの場合、小型軽量であることが要求される実情がある。また流体拡散層を存在させることにより、流体の拡散抵抗を上げる要因となる。   However, the provision of the fluid diffusion layer is disadvantageous in terms of size (volume) and weight (weight), and there is a situation where it is required to be small and light, particularly in the case of an electrochemical device for portable equipment. In addition, the presence of the fluid diffusion layer is a factor that increases the diffusion resistance of the fluid.

また、上記の従来の一般的な電気化学デバイス(特に燃料電池や電気分解デバイス)に係る触媒層や電子伝導層の製造方法は、イオン伝導層に主にカーボンを主体とし触媒金属を含むペーストを塗布することにより作製したり、流体拡散層であるカーボンペーパーやカーボンクロス上に該ペーストを塗布したのちイオン伝送膜と一体化することにより作製されている。一般的に、この塗布工程は、ブレードコート法、ダイコート法、ワイヤーバーコート法、スクリーン印刷法、フレクソ印刷法が適用される。ブレードコート法、ダイコート法、ワイヤーバーコート法は、長尺の基板に対して連続して塗布することが可能であるので、大面積を生産性高く塗布できる。しかしながら、任意の位置に任意の大きさで(たとえば正方形、長方形などの形状)塗布することはできない。また塗布位置精度が高くないという問題がある。スクリーン印刷法やフレクソ印刷法等の印刷版を用いる方法では、任意の位置、任意の大きさに塗布することは可能であるが、印刷位置や印刷形状を変えるためには、版を作りなおさなくてはならないという問題がある。   In addition, the manufacturing method of the catalyst layer and the electron conductive layer relating to the above-described conventional general electrochemical devices (particularly, fuel cells and electrolysis devices) includes a paste mainly containing carbon and containing a catalyst metal in the ion conductive layer. It is manufactured by applying, or by applying the paste on carbon paper or carbon cloth, which is a fluid diffusion layer, and then integrating with the ion transmission film. Generally, a blade coating method, a die coating method, a wire bar coating method, a screen printing method, and a flexographic printing method are applied to this coating process. Since the blade coating method, the die coating method, and the wire bar coating method can be applied continuously to a long substrate, a large area can be applied with high productivity. However, it cannot be applied at an arbitrary position in an arbitrary size (for example, a shape such as a square or a rectangle). There is also a problem that the application position accuracy is not high. In the method using a printing plate such as the screen printing method or flexographic printing method, it is possible to apply it to any position and any size, but to change the printing position and printing shape, it is necessary to remake the plate. There is a problem that must not be.

また、上記の塗布工程以外の方法としてはろ過法、電気泳動法、ミセル電解法などの方法がある。ろ過法は多孔質基板への固形物の積層に適用される方法であり、電気化学デバイスの電極作製にも応用されている(非特許文献1参照)。しかしながら、積層形状がろ過面の形状で規定されるため、形状変化や形状制御に対する対応性が悪い。また粒子が微細になるほど積層(ろ過)に時間を要し生産性を落とすという欠点がある。電気泳動法は、液体中で帯電している粒子に直流電場を印加することにより、粒子が帯電している極性と逆極性の電場方向に粒子を動かす技術である。この技術も電気化学デバイスの電極作製に応用されている(非特許文献2参照)。これは、正負電極間(直流電場間)に多孔質膜やイオン伝導膜を配置することにより膜と粒子を複合させる技術である。しかしながら、膜と液とで形成される液断面形状で積層形状が決定されるため、ろ過法と同様に形状変化や形状制御に対する対応性が低い。ミセル電解法は、たとえば特許文献1に開示されている。この方法はフェロセンのような酸化還元可能な部位を持つ界面活性剤(ミセル化剤)により作製されるミセルを、電極表面で酸化又は還元し、ミセルを崩壊させ、ミセル内部の物質を電極表面に堆積させる方法である。この方法は、電極面での電気化学反応を利用しているため、電極面すなわち電子伝導性を持つ基板に対してしか適用できない欠点を有している。
特公平3−59998号公報 2003年電気化学春季大会,3N08,P313 2003年電気化学春季大会,3N09,P314
Examples of methods other than the above coating step include methods such as filtration, electrophoresis, and micellar electrolysis. The filtration method is a method applied to the lamination of a solid substance on a porous substrate, and is also applied to the production of an electrode of an electrochemical device (see Non-Patent Document 1). However, since the laminated shape is defined by the shape of the filtration surface, the correspondence to shape change and shape control is poor. In addition, the finer the particles, the longer the time required for lamination (filtration), and the lower the productivity. Electrophoresis is a technique for moving particles in the direction of an electric field having a polarity opposite to that of the charged particles by applying a direct current electric field to the charged particles in a liquid. This technique has also been applied to the production of electrodes for electrochemical devices (see Non-Patent Document 2). This is a technique in which a membrane and particles are combined by disposing a porous membrane or an ion conductive membrane between positive and negative electrodes (between DC electric fields). However, since the laminated shape is determined by the liquid cross-sectional shape formed by the membrane and the liquid, the correspondence to the shape change and shape control is low as in the filtration method. The micelle electrolysis method is disclosed in Patent Document 1, for example. This method oxidizes or reduces micelles produced by a surface active agent (micellet agent) having a site capable of redox, such as ferrocene, on the electrode surface, disintegrates the micelles, and causes the substances inside the micelles to adhere to the electrode surface. It is a method of depositing. Since this method uses an electrochemical reaction on the electrode surface, it has a disadvantage that can be applied only to the electrode surface, that is, a substrate having electronic conductivity.
Japanese Patent Publication No. 3-59998 2003 Electrochemical Spring Conference, 3N08, P313 2003 Electrochemical Spring Conference, 3N09, P314

本発明は、デバイスの小型化に影響を与える流体拡散層を用いることなく、流体の拡散抵抗を軽減させた、効率的に電気エネルギーを発生させ得る電気化学デバイスを提供すると共に、流体拡散層を用いることなく、形状変化及び/又は形状制御に対応し得る電気化学デバイスの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention provides an electrochemical device capable of efficiently generating electric energy with reduced diffusion resistance of a fluid without using a fluid diffusion layer that affects the miniaturization of the device. It aims at providing the manufacturing method of the electrochemical device which can respond to a shape change and / or shape control, without using.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、以下の(1)乃至(16)を発明するに至った。
(1) 流体を通す流体通路部を有する流体通路体;
境界面を有し触媒成分を含有する触媒層;及び
イオン伝導層;
を備え、
前記触媒層は、前記イオン伝導層の各主面上に前記境界面と逆の面で接するようにそれぞれ積層され、且つ
前記流体通路体は、前記イオン伝導層上にそれぞれ積層された電気化学デバイスにおいて、
前記触媒層は、前記流体通路部と接することを特徴とする電気化学デバイス。これにより、小型軽量で触媒使用量を低減するとともに、流体抵抗を減じた電気化学デバイスが提供できる。
(2) 前記流体通路体は、前記流体通路部以外の部位に電子伝導部を有することを特徴とする請求項1に記載の電気化学デバイス。これにより、デバイスの抵抗を軽減した電気化学デバイスが得られる。
(3) 前記触媒層のそれぞれは、前記イオン伝導層に相対して、略対向していることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気化学デバイス。これにより、デバイスのイオン抵抗を軽減した電気化学デバイスが提供できる。
(4) 前記電子伝導部のそれぞれは、前記イオン伝導層に相対して、略対向していることを特徴とする請求項2又は3に記載の電気化学デバイス。これにより、抵抗を軽減するとともにイオン抵抗も軽減した電気化学デバイスが得られる。
(5) 前記流体通路部は、非導電性であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気化学デバイス。これにより、作製が容易で、軽量化した流体通路体を使用した電気化学デバイスが得られる。
(6) 前記触媒成分は、白金を含有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気化学デバイス。これにより、水素やメタノールの酸化反応、水の電気分解反応を可能な電気化学デバイスが得られる。
(7) 前記触媒成分は、ルテニウム又はイリジウムをさらに含有することを特徴とする請求項6に記載の電気化学デバイス。これにより、エタノールの酸化反応が可能な電気化学デバイスが得られる。
(8) 前記触媒成分は、ルテニウム、イリジウム、タングステン及びスズからなる群から選択された少なくとも1つの金属をさらに含有することを特徴とする請求項7に記載の電気化学デバイス。これにより、エタノールの酸化反応が可能な電気化学デバイスが得られる。
(9) 前記触媒成分は、3種以上の金属を含有することを特徴とする請求項8に記載の電気化学デバイス。これにより、種々の触媒反応による電気エネルギーを発生する電気化学デバイスが得られる。
(10) 静電潜像を担持体上に形成する工程;
前記静電潜像と触媒成分とを静電的に接触する工程;及び
前記触媒成分をイオン伝導層に静電的に転写する工程;
を有することを特徴とする電気化学デバイスの製造方法。これにより、任意形状の触媒層を有する電気化学デバイスを簡便に(何度でも)製造可能となる。
(11) 静電潜像を静電気担持体上に形成する工程;
前記静電潜像と電子伝導成分を含有する触媒成分とを静電的に接触する工程;及び
前記触媒成分をイオン伝導層に静電的に転写する工程;
を有することを特徴とする電気化学デバイスの製造方法。これにより、任意形状の電子伝導部を有する電気化学デバイスを、簡便に(何度でも)製造可能となる。
(12) 前記の静電潜像を形成する工程は、一括照射、描画照射又は線状照射により行われることを特徴とする請求項10又は11に記載の電気化学デバイスの製造方法。これにより、形状変化への対応性が高い電気化学デバイスの製造方法が提供できる。
(13) 前記触媒成分は、結着性を有する高分子化合物を含有することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか一項に記載の形成方法。これにより、粒子の結着性を保持しつつ、界面抵抗の低減をはかるともに分散物の簡素化できる。
(14) 前記高分子化合物は、イオン伝導性高分子又はフッ素系高分子であることを特徴とする請求項13に記載の形成方法。これにより、結着性を維持しつつ、高分子化合物の電気化学的安定性が向上可能となる。
(15) 前記電子伝導成分は、カーボンを主体とする材料であることを特徴とする請求項11乃至14のいずれか一項に記載の形成方法。これにより、界面抵抗の低減および電気学的安定性が向上可能となる。
(16) 請求項10乃至15のいずれか一項に記載の方法を用いて製造したことを特徴とする電気化学デバイス。これにより、製造が簡便で任意形状が可能な触媒層、電子伝導層を有する電気化学デバイスが得られる。
(17) 請求項1乃至7及び16のいずれか一項に記載の電気化学デバイスを有することを特徴とする燃料電池。これにより、製造が簡便で任意形状が可能な触媒層、電子伝導層を有する電気化学デバイスを用いた燃料電池が得られる。
(18) エタノールで駆動することを特徴とする請求項17に記載の燃料電池。これにより、安全面・環境面に優れ、エネルギー密度の高い燃料を使用した燃料電池が得られる。
(19) 請求項15に記載の燃料電池を搭載したことを特徴とする携帯機器。これにより、製造が簡便で任意形状が可能な触媒層、電子伝導層を有する電気化学デバイスを用いた燃料電池を使用した利便性/信頼性の高い携帯機器が得られる。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have invented the following (1) to (16).
(1) A fluid passage body having a fluid passage portion through which fluid passes;
A catalyst layer having a boundary surface and containing a catalyst component; and an ion conducting layer;
With
The catalyst layer is laminated on each principal surface of the ion conductive layer so as to be in contact with the surface opposite to the boundary surface, and the fluid passage body is laminated on the ion conductive layer, respectively. In
The electrochemical device, wherein the catalyst layer is in contact with the fluid passage portion. Thereby, it is possible to provide an electrochemical device that is small and light, reduces the amount of catalyst used, and reduces fluid resistance.
(2) The electrochemical device according to claim 1, wherein the fluid passage body has an electron conducting portion in a portion other than the fluid passage portion. Thereby, the electrochemical device which reduced resistance of the device is obtained.
(3) The electrochemical device according to claim 1 or 2, wherein each of the catalyst layers is substantially opposed to the ion conductive layer. Thereby, the electrochemical device which reduced the ionic resistance of the device can be provided.
(4) The electrochemical device according to claim 2 or 3, wherein each of the electron conducting portions is substantially opposed to the ion conducting layer. Thereby, the electrochemical device which reduced resistance and also reduced ionic resistance is obtained.
(5) The electrochemical device according to any one of claims 1 to 4, wherein the fluid passage portion is non-conductive. As a result, an electrochemical device using a fluid passage body that is easy to manufacture and lightweight can be obtained.
(6) The electrochemical device according to any one of claims 1 to 5, wherein the catalyst component contains platinum. Thereby, the electrochemical device which can perform the oxidation reaction of hydrogen and methanol, and the electrolysis reaction of water is obtained.
(7) The electrochemical device according to claim 6, wherein the catalyst component further contains ruthenium or iridium. Thereby, the electrochemical device which can oxidize ethanol is obtained.
(8) The electrochemical device according to claim 7, wherein the catalyst component further contains at least one metal selected from the group consisting of ruthenium, iridium, tungsten, and tin. Thereby, the electrochemical device which can oxidize ethanol is obtained.
(9) The electrochemical device according to claim 8, wherein the catalyst component contains three or more metals. Thereby, the electrochemical device which generate | occur | produces the electrical energy by various catalytic reactions is obtained.
(10) forming an electrostatic latent image on the carrier;
Electrostatically contacting the electrostatic latent image with the catalyst component; and electrostatically transferring the catalyst component to the ion conductive layer;
A method for producing an electrochemical device, comprising: Thereby, an electrochemical device having a catalyst layer of an arbitrary shape can be manufactured easily (any number of times).
(11) forming an electrostatic latent image on the electrostatic carrier;
Electrostatically contacting the electrostatic latent image with a catalyst component containing an electron conducting component; and electrostatically transferring the catalyst component to the ion conducting layer;
A method for producing an electrochemical device, comprising: As a result, an electrochemical device having an arbitrarily-shaped electron conducting portion can be manufactured easily (any number of times).
(12) The method for producing an electrochemical device according to (10) or (11), wherein the step of forming the electrostatic latent image is performed by collective irradiation, drawing irradiation, or linear irradiation. Thereby, the manufacturing method of the electrochemical device with high adaptability to a shape change can be provided.
(13) The formation method according to any one of claims 10 to 12, wherein the catalyst component contains a polymer compound having binding properties. Thereby, while maintaining the binding property of the particles, the interface resistance can be reduced and the dispersion can be simplified.
(14) The formation method according to (13), wherein the polymer compound is an ion conductive polymer or a fluorine-based polymer. Thereby, the electrochemical stability of the polymer compound can be improved while maintaining the binding property.
(15) The forming method according to any one of claims 11 to 14, wherein the electron conducting component is a material mainly composed of carbon. Thereby, reduction of interface resistance and electrical stability can be improved.
(16) An electrochemical device manufactured using the method according to any one of claims 10 to 15. As a result, an electrochemical device having a catalyst layer and an electron conductive layer that are easy to manufacture and can be arbitrarily shaped is obtained.
(17) A fuel cell comprising the electrochemical device according to any one of claims 1 to 7 and 16. As a result, a fuel cell using an electrochemical device having a catalyst layer and an electron conductive layer that are easy to manufacture and can be arbitrarily shaped is obtained.
(18) The fuel cell according to claim 17, which is driven by ethanol. As a result, a fuel cell using a fuel having excellent safety and environment and high energy density can be obtained.
(19) A portable device comprising the fuel cell according to claim 15. As a result, it is possible to obtain a portable device with high convenience / reliability using a fuel cell using an electrochemical device having a catalyst layer and an electron conductive layer that are easy to manufacture and can be arbitrarily shaped.

流体拡散層と触媒層とを一体化することによりサイズを小さくした電気化学デバイスを提供する。   An electrochemical device having a reduced size by integrating a fluid diffusion layer and a catalyst layer is provided.

形状制御等にも対応した電気化学デバイスの製造方法を提供する。   Provided is a method for manufacturing an electrochemical device that also supports shape control and the like.

本発明による電気化学デバイスの構成概念図を図3に示す。また、図4は、本発明に使用する触媒層の形成例を示す図であり、図5は、図4に使用する流体通路体の平面図及びこの平面図の線A−A’に沿った断面図である。   A conceptual diagram of the structure of the electrochemical device according to the present invention is shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of formation of the catalyst layer used in the present invention, and FIG. 5 is a plan view of the fluid passage body used in FIG. 4 and along the line AA ′ of this plan view. It is sectional drawing.

本発明による電気化学デバイスは、その中央部にイオン伝導層を有し、その両側に、触媒層を有し、さらにその外側に流体通路体を備える。以下、流体通路体、触媒層、イオン伝導層の順に、本発明による電気化学デバイスの構成について説明する。   The electrochemical device according to the present invention has an ion conductive layer in the center, a catalyst layer on both sides, and a fluid passage on the outside. Hereinafter, the structure of the electrochemical device according to the present invention will be described in the order of the fluid passage body, the catalyst layer, and the ion conductive layer.

(流体通路体)
本発明による流体通路体は、本発明による電気化学デバイスに用いる流体を流動させるのに適した構造を有していればよく、例として、図5に記載の流体通路体を示しているが、これに限定されるものではなく、通路は2本以上であってもよく、混合通路であってもかまわない。図5−1は、混合通路を設けた流体通路体を示す。
(Fluid passage body)
The fluid passage body according to the present invention only needs to have a structure suitable for flowing the fluid used in the electrochemical device according to the present invention. As an example, the fluid passage body shown in FIG. However, the number of passages may be two or more, and may be a mixing passage. FIG. 5A shows a fluid passage body provided with a mixing passage.

本発明に使用する流体通路体は、流体に対して化学的に安定であればよく、発生する電荷や与える電荷により形成される酸化還元雰囲気に対して安定であることが好ましい。軽量化および成形性の面からはプラスチック材料で形成されることが好ましく、抵抗の軽減面からは電子伝導体にて形成されていることが好ましい。より好ましくは、流体を流動させる流体通路部以外の面に電子伝導性をもたせ、デバイスとしての抵抗を軽減し、流体通路以外の面以外は軽量で加工性のあるプラスチックにて構成することが好ましい。流体通路以外の面に導電性を付与する方法としては、金属の蒸着、スパッタ、メッキ等従来公知の方法が使用できる。   The fluid passage used in the present invention only needs to be chemically stable with respect to the fluid, and is preferably stable with respect to an oxidation-reduction atmosphere formed by the generated charge or the given charge. From the viewpoint of weight reduction and moldability, it is preferably formed of a plastic material, and from the viewpoint of reducing resistance, it is preferably formed of an electronic conductor. More preferably, the surface other than the fluid passage portion through which the fluid flows has electron conductivity, the resistance as a device is reduced, and the surfaces other than the fluid passage portion are preferably made of lightweight and workable plastic. . As a method for imparting conductivity to the surface other than the fluid passage, a conventionally known method such as metal vapor deposition, sputtering or plating can be used.

また電子伝導性の部分を上記のような面ではなく、立体物とすることも可能である。   Further, the electron conductive portion may be a three-dimensional object instead of the above surface.

ここで、「立体物」とは、流体通路体自身を、“電子伝導部材(おもに流体通路以外の部分;立体物)”及び“プラスチック部材(おもに流体通路の部分;立体物)”のように複数の部材から組み合わせて使用することを意味している。この場合、導電性を有している部分は表面だけではないため、抵抗の面で有利である。また、“流体通路体の流体通路以外の面”から“流体通路体の流体通路が形成されてない裏面”まで連続して導電物質で形成することにより、同一の電気化学デバイスの積層体の形成(接続)などに有利な構成とすることが可能である。   Here, the “three-dimensional object” refers to the fluid passage body itself as “electron conducting member (mainly part other than fluid passage; three-dimensional object)” and “plastic member (mainly fluid passage part; three-dimensional object)”. This means that a plurality of members are used in combination. In this case, since the portion having conductivity is not only the surface, it is advantageous in terms of resistance. In addition, by continuously forming a conductive material from “a surface other than the fluid passage of the fluid passage body” to “a back surface of the fluid passage body where the fluid passage is not formed”, a stacked body of the same electrochemical device is formed. It is possible to adopt a configuration advantageous for (connection) and the like.

(触媒層)
本発明による触媒層は、上述の流体通路体と後述のイオン伝導層との間に配置される。触媒層は、イオン伝導層の各主面上に積層された構造を有し、各触媒層は、イオン伝導層に相対して、概ね同一位置、つまりイオン伝導層に相対してオンセットとなるように形成されていることが好ましい。イオン伝導抵抗はその距離に比例するため、各触媒層がイオン伝導層に相対してオフセットとなると、イオンの移動距離が長くなり、電気化学デバイスとしても抵抗が大きくなってしまう。
(Catalyst layer)
The catalyst layer according to the present invention is disposed between the above-described fluid passage body and an ion conductive layer described later. The catalyst layer has a structure laminated on each main surface of the ion conductive layer, and each catalyst layer is substantially at the same position relative to the ion conductive layer, that is, onset relative to the ion conductive layer. It is preferable to be formed as described above. Since the ion conduction resistance is proportional to the distance, when each catalyst layer is offset relative to the ion conduction layer, the ion movement distance becomes long, and the resistance as an electrochemical device increases.

また、本発明による触媒層は、上述した流体通路体の流体通路部に接するように面していることが好ましい。このような構成とすることにより、本発明による電気化学デバイスに用いる流体が、触媒層に含有される触媒と十分に接するようになり、流体と触媒とが効率よく接し、ひいては、流体と触媒との反応が効率よく起こるようになる。   The catalyst layer according to the present invention preferably faces the fluid passage portion of the fluid passage body described above. With such a configuration, the fluid used in the electrochemical device according to the present invention comes into sufficient contact with the catalyst contained in the catalyst layer, and the fluid and the catalyst are in efficient contact with each other. The reaction will occur efficiently.

本発明による触媒層に含有する触媒成分としては、特に制限はないが、上述の流体と触媒反応を起こし得る化合物であることが好ましい。具体的には触媒成分として、白金等の貴金属単体又は貴金属と貴金属を含む第2成分元素、第3成分元素等の合金や複合物が使用できる。また、触媒成分用の担体としては、使用される触媒作用を有する物質及びデバイスが機能する条件で適宜選択され得るが、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、カーボン、炭化ケイ素あるいは酸化チタンに代表される光半導体などが使用できる。   Although there is no restriction | limiting in particular as a catalyst component contained in the catalyst layer by this invention, It is preferable that it is a compound which can raise | generate a catalyst reaction with the above-mentioned fluid. Specifically, a noble metal simple substance such as platinum or an alloy or a composite of a second component element or a third component element containing a noble metal and a noble metal can be used as a catalyst component. Further, the carrier for the catalyst component may be appropriately selected depending on the conditions under which the substance having a catalytic action and the device used function, but an optical semiconductor represented by aluminum oxide, silicon oxide, carbon, silicon carbide or titanium oxide. Etc. can be used.

流体と触媒との組み合わせとして、具体的には、水素や有機物の酸化や水の電気分解には、白金を主体とする触媒が好ましく、アルコール酸化、特にメタノール酸化には“白金とルテニウム又はイリジウム”からなる触媒が好ましく、エタノールの酸化には“Ptとルテニウム、イリジウム、タングステン及びスズからなる群から選択された少なくとも1つの金属”からなる触媒成分が好ましく、更には、本発明による触媒成分は、3種以上の化合物を使用することが好ましい。   As a combination of a fluid and a catalyst, specifically, a catalyst mainly composed of platinum is preferable for oxidation of hydrogen or organic matter or electrolysis of water, and “platinum and ruthenium or iridium” for alcohol oxidation, particularly methanol oxidation. A catalyst component consisting of "Pt and at least one metal selected from the group consisting of ruthenium, iridium, tungsten and tin" is preferable for the oxidation of ethanol. Further, the catalyst component according to the present invention comprises: It is preferable to use three or more compounds.

(本発明による電気化学デバイスにおけるイオン/電子伝導性の確保)
本発明による電気化学デバイスは、
(1)流体通路体を介して流体を導入し、
(2)流体通路体に導入された流体は、触媒層に含有する触媒と化学反応し、
(3)この化学反応により、イオン/電荷が発生し、
(4)発生したイオンは、イオン伝導層を介して伝導し、一方、発生した電荷は、外部回路に流れ出る、
という工程で動作する。この(1)〜(3)に示した工程を効率良く行うために、上述の通り、流体通路体/触媒層/イオン伝導層を構成することに関して述べてきた。一方、工程(4)に示す通り、イオン/電子が発生する。そのため、本発明による電気化学デバイスは、発生したイオン/電荷を効率良く取り出す必要がある。図6は、この一例を示した図であり、本発明の第2の実施例による触媒層及び電子伝導層の形成例を示す図である。
(Securing ion / electron conductivity in the electrochemical device according to the present invention)
The electrochemical device according to the present invention comprises:
(1) introducing a fluid through a fluid passage body;
(2) The fluid introduced into the fluid passage body chemically reacts with the catalyst contained in the catalyst layer,
(3) This chemical reaction generates ions / charges,
(4) The generated ions are conducted through the ion conductive layer, while the generated charges flow out to the external circuit.
It operates in the process. In order to efficiently perform the steps shown in (1) to (3), the fluid passage body / catalyst layer / ion conduction layer has been described as described above. On the other hand, ions / electrons are generated as shown in step (4). Therefore, the electrochemical device according to the present invention needs to efficiently extract generated ions / charges. FIG. 6 is a diagram showing an example of this, and is a diagram showing an example of formation of a catalyst layer and an electron conductive layer according to the second embodiment of the present invention.

本発明による電気化学デバイスに係る流体通路体は、その流体通路部以外の部位に、電子伝導部を設けることが好ましい。このような構成とすることにより、触媒層で発生した電荷又は触媒層に供給すべき電荷を、低抵抗にてあつかうことが可能となる。また、これと同様の理由で、触媒層に含有する触媒成分は、導電性を有することが好ましい。   In the fluid passage body according to the electrochemical device according to the present invention, it is preferable to provide an electron conducting portion in a portion other than the fluid passage portion. With such a configuration, it is possible to handle charges generated in the catalyst layer or charges to be supplied to the catalyst layer with low resistance. For the same reason, the catalyst component contained in the catalyst layer is preferably conductive.

このような構成の本発明の電気化学デバイスを燃料電池や電気分解デバイスに応用する場合には、電流を取り出し或いは流す必要があるため、電荷発生部である触媒層部から電子伝導物質を介して電荷を取り出す(あるいは与える)必要がある。流体通路体が電子伝導体である場合は触媒層の形成幅を流体通路体の流体通路以外の面まで広げることにより流体通路以外の面が触媒層に接触し電荷のやり取りが可能となる。また、イオン伝導層面に別途触媒層と接触する電子伝導部を形成することによっても電荷のやり取りをすることが可能である。また流体通路体が電子伝導性の物質で構成されている場合は、流体通路体と電子伝導層が直接接触することから、前記のように触媒層を広げる必要がなく、触媒の有効利用の面、低抵抗化の面、双方から好ましい構成といえる。同様な理由で,イオン伝導層に形成される触媒層および電子伝導層は、イオン伝導層の表裏にて概ね同一位置に形成されていることが好ましい。   When the electrochemical device of the present invention having such a configuration is applied to a fuel cell or an electrolysis device, it is necessary to take out or flow an electric current. It is necessary to take out (or give) charge. In the case where the fluid passage body is an electronic conductor, the surface other than the fluid passage comes into contact with the catalyst layer so that charges can be exchanged by expanding the formation width of the catalyst layer to the surface other than the fluid passage of the fluid passage body. It is also possible to exchange charges by forming an electron conducting portion in contact with the catalyst layer separately on the surface of the ion conducting layer. Further, when the fluid passage body is made of an electron conductive substance, the fluid passage body and the electron conductive layer are in direct contact with each other, so there is no need to widen the catalyst layer as described above, and the effective use of the catalyst. It can be said that this is a preferable configuration in terms of both low resistance and low resistance. For the same reason, it is preferable that the catalyst layer and the electron conductive layer formed on the ion conductive layer are formed at substantially the same position on the front and back of the ion conductive layer.

このような触媒層を形成することにより、流体拡散層が不要なり、デバイス全体の小型軽量化が可能となるととともに使用する触媒量も削減することができる。また流体拡散層が存在しないことにより流体の拡散抵抗を減じることが可能である。   By forming such a catalyst layer, a fluid diffusion layer is not required, the entire device can be reduced in size and weight, and the amount of catalyst used can be reduced. Also, the absence of the fluid diffusion layer can reduce the diffusion resistance of the fluid.

(本発明による電気化学デバイスの製造方法)
次に、本発明の触媒層および電子伝導層を作製する方法の概念を説明する。図7は、本発明の触媒層及び電子伝導層を作製する方法を示す図である。
(Method for Manufacturing Electrochemical Device According to the Present Invention)
Next, the concept of the method for producing the catalyst layer and the electron conductive layer of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing a method for producing the catalyst layer and the electron conductive layer of the present invention.

まず帯電した(静電気を帯びた)基板1を用意する。次に、帯電した基板を、基板に対して逆帯電した粒子を含む分散液に浸漬し、粒子を基板に付着させる。ついでこの基板を取りだし、粒子を含まない液に浸し、図のようにイオン伝導膜(あるいは多孔質膜)、および基板2を設置する。基板2側が粒子とは逆極性となるように(図ではマイナス)直流電界を印加し、基板1側に付着していた粒子をイオン伝導膜上に電気泳動させて付着させる。このような操作によりイオン伝導膜と粒子との積層体を作製することができる。また、基板1とイオン伝導膜と基板2を接近させることにより粒子のない液を介さず、直接一段階でイオン導電膜に転写することも可能である。   First, a charged (static) substrate 1 is prepared. Next, the charged substrate is immersed in a dispersion containing particles that are reversely charged with respect to the substrate, and the particles are attached to the substrate. Next, the substrate is taken out and immersed in a liquid not containing particles, and an ion conductive membrane (or a porous membrane) and the substrate 2 are installed as shown in the figure. A DC electric field is applied so that the substrate 2 side has a polarity opposite to that of the particles (minus in the figure), and the particles adhering to the substrate 1 side are electrophoresed and attached on the ion conductive film. By such an operation, a laminate of the ion conductive membrane and the particles can be produced. Further, by bringing the substrate 1, the ion conductive film, and the substrate 2 close to each other, it is possible to directly transfer to the ion conductive film in one step without using a liquid without particles.

以下、本発明による電気化学デバイスの製造方法に関して、静電潜像を形成する工程、静電潜像と触媒成分とを接触する工程及び触媒成分をイオン伝導層に転写する工程の順で説明する。   Hereinafter, the method for producing an electrochemical device according to the present invention will be described in the order of a step of forming an electrostatic latent image, a step of contacting the electrostatic latent image with a catalyst component, and a step of transferring the catalyst component to the ion conductive layer. .

(静電潜像を形成する工程)
本発明に使用される静電気担持体は、静電気を担持できるもの、具体的には表面が絶縁性又は半導性を有していれば、基本的に使用可能である。帯電させる方法は物理的に2種以上のものを接触摩擦させることによる帯電(摩擦帯電)、空気等に高い電界を印加することにより発生する電荷を利用する帯電(コロナ放電)、電子銃等による帯電(電荷注入)など任意の方法が使用できる。
(Process of forming electrostatic latent image)
The electrostatic carrier used in the present invention can be basically used as long as it can carry static electricity, specifically, if the surface has an insulating property or a semiconducting property. Charging methods include charging by physically rubbing two or more types of materials (friction charging), charging using charges generated by applying a high electric field to air (corona discharge), electron guns, etc. Any method such as charging (charge injection) can be used.

本発明による電気化学デバイスの製造方法に用いる静電気担持体は、光半導体層を有することが好ましい。ここでいう光半導体とは光照射により正電荷/負電荷を発生できる材料である。このような材料を本発明の静電気担持体に使用した場合、前記の任意の方法で表面全体を帯電させた担持体に光を照射することにより、電荷を消失させることが可能となる。すなわち、光を照射する部位を制御することにより任意の形状で静電気を表面に残す(静電潜像を形成する)ことが可能となる。   The electrostatic carrier used in the method for producing an electrochemical device according to the present invention preferably has an optical semiconductor layer. The optical semiconductor here is a material capable of generating positive / negative charges by light irradiation. When such a material is used for the electrostatic carrier of the present invention, the charge can be eliminated by irradiating the carrier having the entire surface charged by any of the aforementioned methods. That is, it is possible to leave static electricity on the surface in an arbitrary shape (form an electrostatic latent image) by controlling the portion that is irradiated with light.

図8は、本発明による静電現像を形成させる概念を示す図である。光半導体層へ帯電処理(図では「+」で示す正帯電)をした後、マスク等を介し光照射を行い光照射部のみ電荷を消失させる。ついで、負帯電ローラーを回転させながら、触媒成分分散液(図の場合、負帯電分散物)を半導体層上に塗布すると同時に直流電界(図の場合、負帯電ローラー)を印加し、触媒成分を光半導体層上の正帯電部に電気泳動させる。次いで、正帯電させたローラーを介して、イオン導電膜に触媒成分を転写することにより、イオン伝導体と触媒層との積層体を作製することができる。   FIG. 8 is a diagram showing the concept of forming electrostatic development according to the present invention. After the photo-semiconductor layer is charged (positive charging indicated by “+” in the figure), light is irradiated through a mask or the like, and the charge is lost only in the light irradiation portion. Next, while rotating the negative charging roller, the catalyst component dispersion (in the figure, negatively charged dispersion) is applied onto the semiconductor layer and at the same time a DC electric field (in the figure, negative charging roller) is applied to remove the catalyst component. Electrophoresis is performed on a positively charged portion on the optical semiconductor layer. Next, a laminate of the ionic conductor and the catalyst layer can be produced by transferring the catalyst component to the ionic conductive film via a positively charged roller.

図7及び図8の方法によれば、触媒層を保持した任意形状のイオン伝導体を簡便に製造できるとともに、静電潜像担持体(光半導体)を再使用するも可能である。また、一般に、光による露光は、前述の通常の塗布法に比較して、解像度の高い形状を得ることが可能である、という利点を有している。   According to the method shown in FIGS. 7 and 8, an ion conductor having an arbitrary shape holding the catalyst layer can be easily produced, and the electrostatic latent image carrier (photo semiconductor) can be reused. In general, exposure with light has an advantage that a shape with high resolution can be obtained as compared with the above-described normal coating method.

任意形状での光照射法としては、ハロゲンランプ等の光のフォトマクスによる一括照射や、半導体レーザー光をミラー等で走査する描画照射、LEDアレイによる線状照射等の方法により可能である。特にレーザー光とよる描画やLEDアレイによる描画は、解像度が高い点、複雑形状も可能な点、版(フォトマクス)が不用で形状変化への対応性が高いことから好ましい。   As a light irradiation method in an arbitrary shape, it is possible to use a method such as batch irradiation with light photomasks such as a halogen lamp, drawing irradiation in which a semiconductor laser beam is scanned with a mirror, or linear irradiation with an LED array. In particular, drawing with laser light and drawing with an LED array are preferable because they have high resolution, can have complex shapes, and do not use a plate (photomax) and are highly adaptable to shape changes.

さらに、好ましい静電気担持体の構成としては、導電性基板の上部に少なくとも上記光半導体層を設けた形状が好ましい。このような形態とすることにより、光照射により発生した電荷を速やかに正負電荷に分離することが可能となり、解像度が向上する。特に導電性基板を表面帯電とは逆の極性(あるいは接地)とすることが電荷分離の点から好ましい。   Furthermore, as a preferable configuration of the electrostatic carrier, a shape in which at least the optical semiconductor layer is provided on the conductive substrate is preferable. By adopting such a form, it becomes possible to quickly separate charges generated by light irradiation into positive and negative charges, and the resolution is improved. In particular, it is preferable from the viewpoint of charge separation that the conductive substrate has a polarity (or ground) opposite to the surface charging.

(静電潜像と触媒成分とを接触する工程)
本発明で使用する触媒成分は分散媒中で帯電している必要がある。この帯電を利用して触媒成分を静電気担持体に付着させ、さらにそれをイオン伝導膜あるいは多孔質膜に転写させている。帯電を利用する方法は、基本的には電気泳動現象に基づく。
(Step of contacting the electrostatic latent image with the catalyst component)
The catalyst component used in the present invention needs to be charged in the dispersion medium. Utilizing this electrification, the catalyst component is adhered to the electrostatic carrier and further transferred to the ion conductive membrane or the porous membrane. The method using charging is basically based on the electrophoresis phenomenon.

電気泳動現象とは、粒子(本発明では触媒成分や電子伝導性成分を含む物質)表面に存在する電荷に働く静電引力により動きが発生するもので、当然、正に荷電している粒子は負電場へと、負に荷電している粒子は正電場へと泳動される。粒子の電荷はその分散媒自体が解離性の液体の場合(たとえば分散媒が水の場合には、水素イオンと水酸化イオン)、その粒子の表面と親和性の高いイオンが表面に吸着し、粒子の電荷は、粒子に吸着したイオンの電荷を帯びることとなる。また吸着したイオンと逆の電荷を持つイオンはこの粒子の周りを取り巻き、対イオンを形成する。解離性の液体でない場合(通常有機溶媒が多い)は一般的には電荷制御物質(電解質構造を有するもの等)を添加して、上述した吸着を発生させて、粒子に電荷を付与する。勿論、水のような解離性液体に電荷制御物質を加えて、電荷を制御してもよい。   Electrophoresis is a phenomenon in which movement occurs due to electrostatic attraction acting on the electric charge existing on the surface of a particle (in the present invention, a substance containing a catalyst component and an electron conductive component). To the negative electric field, the negatively charged particles migrate to the positive electric field. When the dispersion medium itself is a dissociative liquid (for example, when the dispersion medium is water, hydrogen ions and hydroxide ions), the particles are charged with ions that have high affinity with the particle surface, The electric charges of the particles are charged with the charges of the ions adsorbed on the particles. In addition, ions having a charge opposite to that of the adsorbed ions surround the particles and form counter ions. When the liquid is not a dissociable liquid (usually a large amount of organic solvent), generally, a charge control substance (such as one having an electrolyte structure) is added to generate the above-described adsorption, thereby imparting a charge to the particles. Of course, the charge may be controlled by adding a charge control substance to a dissociative liquid such as water.

本発明に使用する分散液は、解離性液体を使用する場合、基本的には、液と粒子のみで構成することが可能である。しかしながら、この場合、電荷を決定する成分及び電荷量は粒子の材質と分散媒体との組み合わせで一義的に決定され、制御出来ないため、電荷量、符号を自由に制御するためには電荷制御物質を添加するのが好ましい。ここで使用される電荷制御物質は無機塩、有機塩等など、特に制限はないが、粒子の表面の性質及び所望する荷電符号によって適宜選択するのが好ましく、少ない添加量でより大きい表面電荷をもたせられる材料が好ましい。また粒子と解離性液体だけ、或いは、さらに電荷制御物質を添加した系では、粒子を小さくしないと、沈降や凝集を起こし、分散液を安定化させることができないため、分散溶液の安定性を高める目的で界面活性剤を添加してもよい。ここで使用される界面活性剤は、非イオン性(ポリエチレングリコール型、多価アルコール型)、カチオン性(アミン塩型、アンモニウム塩型)、アニオン性(カルボン酸塩型、スルホン酸塩型、硫酸エステル塩型、リン酸エステル塩型)、両性(アミノ酸型、ベタイン型)のいずれも使用可能であるが、少ない添加量で粒子に電荷を付加させるためには、カチオン性又はアニオン性などのイオン性界面活性剤を用いると、それ自体が粒子に電荷を与える機能をも有するため、好ましい。非解離性の液体を使用する場合は、電荷制御物質の(界面活性剤を含む)が必須となる。同様の理由で界面活性効果のない電荷制御物質では電荷は制御できるが分散液の安定性が悪いため、界面活性剤を使用することが好ましい。   When using a dissociating liquid, the dispersion liquid used in the present invention can be basically composed of only liquid and particles. However, in this case, the charge controlling substance and the charge amount are determined uniquely by the combination of the particle material and the dispersion medium and cannot be controlled. Is preferably added. The charge control substance used here is not particularly limited, such as an inorganic salt, an organic salt, etc., but is preferably selected as appropriate depending on the surface properties of the particles and the desired charge code. Preferred materials are provided. In addition, in a system in which only particles and a dissociative liquid are added or a charge control substance is added, if the particles are not made small, sedimentation and aggregation occur, and the dispersion cannot be stabilized. A surfactant may be added for the purpose. The surfactants used here are nonionic (polyethylene glycol type, polyhydric alcohol type), cationic (amine salt type, ammonium salt type), anionic (carboxylate type, sulfonate type, sulfuric acid type) (Ester salt type, phosphate ester salt type) or amphoteric (amino acid type, betaine type) can be used, but in order to add charge to particles with a small addition amount, ions such as cationic or anionic Use of a surfactant is preferable because it also has a function of giving a charge to particles. When a non-dissociable liquid is used, a charge control substance (including a surfactant) is essential. For the same reason, it is preferable to use a surfactant because the charge control substance having no surface active effect can control the charge, but the stability of the dispersion is poor.

分散液の調製は、分散媒に不溶な粒子と、必要により結着性高分子化合物/導電剤/電荷制御剤等を加えたものを“回転刃により粒子の微細化および混合を行うホモジナイザー”、“回転する3本のロールがもつギャップにより粒子の微細化および混合を行う三本ロールミル”、“ビーズを混合し攪拌することにより粒子の微細化および混合を行うサンドミル”、“超音波振動により粒子を微細化および混合する超音波分散”などの分散方法により調製することができる。   The dispersion is prepared by adding particles insoluble in the dispersion medium and, if necessary, a binder polymer compound / conductive agent / charge control agent, etc., to a “homogenizer that refines and mixes particles with a rotary blade” “Three roll mill for refining and mixing particles by the gap of three rotating rolls”, “Sand mill for refining and mixing particles by mixing and stirring beads”, “Particles by ultrasonic vibration Can be prepared by a dispersion method such as “ultrasonic dispersion in which the material is refined and mixed.

本発明に使用する結着性を有する高分子化合物とは、分散媒中で安定であって、分散媒中に含有する物質(膜や粒子)を結びつける特性を有する化合物を総称である。具体的には、ポリフルオロエチレン、ポリエチレン、ニトリルゴム、ポリブタジエン、ブチルゴム、ポリスチレン、スチレン/ブタジエンゴム、ニトロセルロ−ス、シアノエチルセルロ−ス、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロプレン、ポリビニルピリジンなどが挙げられ、これらは、単独で用いてもよく、或いは、混合及び/又は共重合などによって、化学的に安定化して用いてもよい。   The polymer compound having binding properties used in the present invention is a generic term for compounds that are stable in a dispersion medium and have a property of binding substances (films and particles) contained in the dispersion medium. Specifically, polyfluoroethylene, polyethylene, nitrile rubber, polybutadiene, butyl rubber, polystyrene, styrene / butadiene rubber, nitrocellulose, cyanoethyl cellulose, polyacrylonitrile, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychloroprene, polyvinyl pyridine These may be used singly or may be used after being chemically stabilized by mixing and / or copolymerization.

結着剤としてはイオン伝導性高分子を使用することが好ましい。これは結着性という機能とイオン伝導性という機能の二役を一つの材料で担うことが可能となるためである。具体的には、1次元高分子化合物であり、分子内にイオン解離基を有するものが使用できる。イオン解離基とは、自身がイオン化可能の基(水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸基等)あるいは解離性物質(電解質塩等)を解離させ得る基(アルキレンオキシド基、アルキレンイミン基等)を指す。より具体的にはポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、及びこれらの誘導体を使用できる。またこれらに代表される解離性基を有する高分子化合物は前記電荷制御物質として機能させることも可能である。   As the binder, an ion conductive polymer is preferably used. This is because it is possible to use a single material to perform the two functions of binding and ionic conductivity. Specifically, a one-dimensional polymer compound having an ion dissociation group in the molecule can be used. An ion dissociation group refers to a group (an alkylene oxide group, an alkylene imine group, or the like) that can dissociate a group (such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or a sulfonic acid group) that can ionize itself or a dissociative substance (such as an electrolyte salt). More specifically, polyacrylic acid, polystyrene sulfonic acid, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and derivatives thereof can be used. In addition, a polymer compound having a dissociable group represented by these can also function as the charge control substance.

また材料の電気化学的(酸化還元)及び化学的(熱等)安定性の観点からは結着剤はフッ素系高分子を使用することが好ましい、具体的にはポリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどが好ましくは使用できる。   In addition, from the viewpoint of electrochemical (redox) and chemical (thermal) stability of the material, it is preferable to use a fluorine-based polymer as the binder. Specifically, polyfluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc. Can preferably be used.

本発明に使用する分散液中に含まれる高分子材料の最も好ましい形態としては、小型、軽量、安価、積層体の電気化学的性能向上の面で、(1)電荷制御材としての機能、(2)イオン伝導体としての機能、(3)結着材としての機能、(4)(電気)化学的安定性をあわせもつ材料が好ましい。具体的にはフルオロカーボン構造を主鎖や側鎖に有し、イオン解離基を分子鎖中に含む高分子材料が好ましい。さらに具体的には、パーフルオロエチレン構造を有し、イオン解離基を含む構造がこのましく、イオン解離基としては、伝導させるイオン種で適宜設定させるものであるが、プロトンであればカルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基、リチウムイオンであればエチレンオキシド構造、プロピレンオキシド構造を有してしていることが好ましい。   The most preferable form of the polymer material contained in the dispersion used in the present invention is (1) a function as a charge control material in terms of small size, light weight, low cost, and improvement of the electrochemical performance of the laminate. A material having both 2) a function as an ion conductor, (3) a function as a binder, and (4) (electro) chemical stability is preferable. Specifically, a polymer material having a fluorocarbon structure in the main chain or side chain and containing an ion dissociation group in the molecular chain is preferable. More specifically, a structure having a perfluoroethylene structure and containing an ion dissociation group is preferable, and the ion dissociation group is appropriately set depending on the ion species to be conducted. In the case of a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a lithium ion, it preferably has an ethylene oxide structure or a propylene oxide structure.

本発明でいう電子伝導成分とは、分散剤中で安定であって触媒近傍で発生する電荷の伝播を補助する機能を担うものである。   The electron conducting component referred to in the present invention has a function of assisting the propagation of charges generated in the vicinity of the catalyst, which is stable in the dispersant.

本発明による分散液に使用する電子伝導成分は、分散媒中で安定、デバイスの動作環境下において安定である電子伝導性材料であればよく、酸化還元双方に対する安定性、軽量である面、分散媒中での分散性が良好である点、イオン伝導性高分子を電荷制御材として吸着できる点から、金属系材料よりも炭素系の材料が好ましい。天然黒鉛、人造黒鉛などが使用できる。   The electron conductive component used in the dispersion according to the present invention may be any electron conductive material that is stable in the dispersion medium and stable in the operating environment of the device. A carbon-based material is preferable to a metal-based material from the viewpoint of good dispersibility in a medium and the ability to adsorb an ion conductive polymer as a charge control material. Natural graphite, artificial graphite, etc. can be used.

本発明のデバイス及び/又はデバイスの製造方法で使用される分散媒中で不溶な粒子として、少なくとも触媒作用を有する物質を使用することにより、電気化学的な触媒反応を実施することが可能となる。ここでいう触媒作用を有する物質とは、“自らは変化せずに化学反応を促進するもの”である。粒子の形態としては、触媒作用を有する物質は触媒作用のない担体上(本発明の静電気を担持した担持体の“担持体”と区別するため触媒を担持する媒体は担体とよぶこととする)に担持させている形となっていることが触媒活性、耐久性、利用効率の面から好ましい。また、本発明の製法では粒子は帯電していることが必要であるが、この帯電は前述のように電荷制御材により調整することができる。触媒能力を有する物質上に電荷制御物質を被覆あるいは吸着させることは触媒活性を下げることになり好ましくない。担体を選択することにより電荷制御材を担体上に優性に被覆あるいは吸着させることにより、触媒能力を落とすことなく、本発明の製造方法を実施できる。   By using a substance having at least a catalytic action as particles insoluble in the dispersion medium used in the device and / or device manufacturing method of the present invention, an electrochemical catalytic reaction can be carried out. . The substance having a catalytic action here is "a substance that promotes a chemical reaction without changing itself". As for the form of the particles, the substance having a catalytic action is on a non-catalytic support (in order to distinguish it from the "support" of the support supporting static electricity according to the present invention, the medium supporting the catalyst is called the support). It is preferable from the viewpoint of catalyst activity, durability, and utilization efficiency that it is in the form of being supported on the catalyst. Further, in the production method of the present invention, the particles need to be charged, but this charging can be adjusted by the charge control material as described above. Coating or adsorbing a charge control substance on a substance having catalytic ability is not preferable because it reduces the catalytic activity. The production method of the present invention can be carried out without degrading the catalytic ability by selectively coating or adsorbing the charge control material on the carrier by selecting the carrier.

本発明による方法に用いる触媒成分は、流体と組み合わせて触媒反応し電気エネルギーを発生させる材料であれば、種々用いることが可能であり、例えば、上述した触媒成分を用いることが可能である。   The catalyst component used in the method according to the present invention can be variously used as long as it is a material that generates electrical energy through a catalytic reaction in combination with a fluid. For example, the above-described catalyst component can be used.

(触媒成分をイオン伝導層に転写する工程)
本発明に使用されるイオン導電層は、膜として一定の形状を保持し得る自己保持性を有する。その材質は、有機材料、無機材料、単一材料、複合材料問わないが、少なくとも分散媒に対して化学的に安定であり、かつ膜厚方向にイオン伝導性を有するものでなくてはならない。好ましくは高分子化合物であり、分子内にイオン解離基を有していてもよい。イオン解離基とは、自身がイオン化可能な基(水酸基、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等)又は解離性物質(電解質塩等)を解離させ得る基(アルキレンオキシド基、アルキレンイミン基等)を指す。より具体的にはポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキシド並びにこれらの誘導体や架橋体を使用できる。単体で自己保持性膜を形成できない場合は、例えば、多孔質膜に保持して使用することもできる。
(Process of transferring the catalyst component to the ion conductive layer)
The ion conductive layer used in the present invention has a self-holding property capable of holding a certain shape as a film. The material may be an organic material, an inorganic material, a single material, or a composite material, but must be chemically stable at least with respect to the dispersion medium and have ion conductivity in the film thickness direction. Preferably, it is a high molecular compound, and may have an ion dissociation group in the molecule. An ion dissociation group is a group (an alkylene oxide group, an alkylene imine group, or the like) that can dissociate a group that can be ionized (hydroxyl group, carboxyl group, sulfonic acid group, phosphoric acid group, etc.) or a dissociative substance (electrolyte salt, etc.). ). More specifically, polyacrylic acid, polystyrene sulfonic acid, polyethylene oxide and polypropylene oxide, and derivatives and cross-linked products thereof can be used. In the case where a self-holding film cannot be formed alone, for example, it can be used while being held in a porous film.

本発明に使用される多孔質膜とは、分散媒に対して安定であれば使用可能であるが、イオン伝導性物質を含有(保持)できるものなくてはならない。多孔質膜を使用する場合、イオン伝導性物質は、液体状、ゲル状、固体状等の様々な形態のイオン伝導物質を使用し得る。イオン伝導物質の多孔質膜への保持は、本発明のデバイス及び/又はデバイスの製造方法で使用される分散媒中で不溶な粒子を積層した後に行ってもよいし、予め、多孔質膜にイオン伝導性物質を保持させた後、分散媒中で不溶な粒子を積層してもよい。本発明による多孔質膜の具体例として、ガラス繊維、ポリエステル、テフロン(登録商標)、ポリフロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド等の高分子繊維からなる多孔体、ガラス繊維とそれらの高分子繊維を混用した物、前記高分子の発泡体等が使用できる。   The porous membrane used in the present invention can be used as long as it is stable against the dispersion medium, but must be capable of containing (holding) an ion conductive substance. In the case of using a porous membrane, the ion conductive material may use various forms of ion conductive materials such as liquid, gel, and solid. The ion conductive material may be retained in the porous film after laminating insoluble particles in the dispersion medium used in the device and / or the device manufacturing method of the present invention, or may be previously applied to the porous film. After holding the ion conductive material, insoluble particles may be laminated in the dispersion medium. As specific examples of the porous membrane according to the present invention, a porous body made of polymer fibers such as glass fiber, polyester, Teflon (registered trademark), polyflon, polyethylene, polypropylene, polyimide, and the like, and glass fibers and those polymer fibers were mixed. Products, foams of the above polymers, and the like can be used.

(応用例)
本発明の製法は、分散媒に不溶な粒子として各種の材料を使用することにより、触媒反応を利用する様々な電気化学デバイスに応用可能である。その応用例として、燃料電池がある。
(Application examples)
The production method of the present invention can be applied to various electrochemical devices utilizing a catalytic reaction by using various materials as particles insoluble in a dispersion medium. An application example thereof is a fuel cell.

以下、燃料電池を具体例に本発明を記載する。図9は、プロトン伝導型電解質を使用した燃料電池の一例である。   Hereinafter, the present invention will be described by taking a fuel cell as a specific example. FIG. 9 is an example of a fuel cell using a proton conducting electrolyte.

基本的構成要素として、中心にイオン伝導層(図の場合はプロトン伝導体)が存在し、その両側にアノードの触媒層、およびカソードの触媒層が配置された構成を有している。燃料としてアノード側にプロトン源となる燃料(水素、アルコールなど)を供給し、アノード内の触媒作用により燃料から水素イオンが発生する。この時、発生する電子は外部回路に流れ出る。発生した水素イオンはプロトン伝導体中を伝搬し、アノードに達する。アノードに酸化剤(空気、酸素など)を供給することにより水素イオンと酸素と外部回路を通して流れてくる電子とが反応し、水を生成する。これを反応式として現すと以下のようになる:   As a basic component, an ion conductive layer (proton conductor in the figure) is present at the center, and an anode catalyst layer and a cathode catalyst layer are arranged on both sides thereof. Fuel (hydrogen, alcohol, etc.) serving as a proton source is supplied to the anode side as fuel, and hydrogen ions are generated from the fuel by the catalytic action in the anode. At this time, the generated electrons flow out to the external circuit. The generated hydrogen ions propagate through the proton conductor and reach the anode. By supplying an oxidant (air, oxygen, etc.) to the anode, hydrogen ions, oxygen, and electrons flowing through the external circuit react to generate water. This can be expressed as a reaction:

アノード反応; H→2H+2e−(水素燃料の場合)
カソード反応; 2H+1/2O+2e→H
全反応; H+1/2O→H
Anode reaction; H 2 → 2H + + 2e− (in the case of hydrogen fuel)
Cathode reaction; 2H + + 1 / 2O 2 + 2e → H 2 O
All reactions; H 2 + 1 / 2O 2 → H 2 O

燃料電池においては、イオン伝導層の両側に触媒層を積層する必要があるので、本発明の製造方法をイオン導電膜の表裏で2回繰り替えすことによっても作製できる。この時、アノード側とカソード側に異なる粒子を積層させることも可能である。またアノード側とカソード側で同一の粒子を積層する場合、光半導体上にフォトマスクやレーザー描画等の方法で2箇所の部位に光照射することによりイオン伝導層の片面の2個所に触媒層を積層することができるため、これをイオン伝導膜を内側(触媒層を外側)として触媒層が重なるように折ることによっても燃料電池の機能部材として使用することが可能である。   In a fuel cell, since it is necessary to laminate | stack a catalyst layer on both sides of an ion conduction layer, it can produce also by repeating the manufacturing method of this invention twice on the front and back of an ion conductive film. At this time, different particles can be laminated on the anode side and the cathode side. When the same particles are laminated on the anode side and the cathode side, a catalyst layer is formed on two portions of one side of the ion conductive layer by irradiating light on two portions by a method such as a photomask or laser drawing on the optical semiconductor. Since it can be laminated, it can also be used as a functional member of a fuel cell by folding the ion conductive membrane inside (catalyst layer outside) so that the catalyst layers overlap.

また本発明の製法、特に、光半導体を用いる方法は、上記のようにイオン伝導性膜や多孔質膜の同一平面内に1段階で複数の領域に触媒層形成することが可能(複数の燃料電池要素を形成することが可能)であることから、生産性が高い方法である。また、このような手法でイオン伝導層の表裏の複数の領域に触媒層を形成した部分の各々を燃料電池要素としてすべて使用(並列および/あるいは直列の接続)することにより、高電圧/高出力の薄型の燃料電池が作製できることから、薄型の燃料電池の製法に適する。   The production method of the present invention, particularly the method using an optical semiconductor, can form catalyst layers in a plurality of regions in one step within the same plane of an ion conductive membrane or a porous membrane as described above (a plurality of fuels). It is possible to form a battery element), which is a highly productive method. In addition, by using each of the portions where the catalyst layers are formed in a plurality of regions on the front and back sides of the ion conductive layer in this manner as fuel cell elements (in parallel and / or in series connection), high voltage / high output Therefore, it is suitable for manufacturing a thin fuel cell.

水素ガスを燃料とする燃料電池は一般に高い出力密度が得られ、水素燃料を用いた固体高分子電解質型燃料電池が電気自動車など高速移動体の電源又は分散型電源として期待されている。電極における電気化学反応を活性化するために、電極では殆ど白金触媒を使用しており、アノードで発生した水素イオン(プロトン)はイオン伝導層を介してカソードまで伝導する。しかしながら、燃料水素の貯蔵や運搬、燃料加給の方法などにはまだ欠点もあり、特に小型携帯機器等の電子機器用電源を目的としたパーソナル用途には不向きである。   A fuel cell using hydrogen gas as a fuel generally has a high output density, and a solid polymer electrolyte fuel cell using hydrogen fuel is expected as a power source for a high-speed moving body such as an electric vehicle or a distributed power source. In order to activate the electrochemical reaction in the electrode, a platinum catalyst is mostly used in the electrode, and hydrogen ions (protons) generated at the anode are conducted to the cathode through the ion conductive layer. However, there are still drawbacks in the storage and transportation of fuel hydrogen, the method of fuel supply, and the like, and they are not suitable for personal use especially for the purpose of power supplies for electronic devices such as small portable devices.

本発明の燃料電池は、触媒の種類により適正があるが基本的にはいかなる燃料も使用可能である。しかしながら、体積および重量エネルギー密度に優れる燃料を使用することが好ましい。燃料は通常有限な空間(容器等)に収められているため、一定の体積しか有していない。したがって、本発明の実施にあたっては、体積及び重量エネルギー密度にすぐれる燃料を使用することが好ましい。特に体積エネルギー密度に優れる燃料が好ましい。したがって気体状燃料は体積エネルギー密度に劣るため好ましくなく、液体状燃料、固体状燃料が好ましい。   The fuel cell of the present invention is suitable depending on the type of catalyst, but basically any fuel can be used. However, it is preferable to use a fuel that is excellent in volume and weight energy density. Since the fuel is usually stored in a finite space (such as a container), it has only a fixed volume. Therefore, in the practice of the present invention, it is preferable to use a fuel excellent in volume and weight energy density. In particular, a fuel excellent in volume energy density is preferable. Therefore, gaseous fuel is not preferable because it is inferior in volumetric energy density, and liquid fuel and solid fuel are preferable.

これは、たとえば1分子の酸化反応より取り出せる電子数が水素であれば2個、メタノールであれば6個、エタノールであれば12個であることから、各々の分子1molから取り出せるクーロン量はそれぞれ理論値として、96500×2C、96500×6C、96500×12Cとなる。各々の密度、分子量を考慮し、1cc当たりのクーロン量に換算すると水素で約9C/cc、メタノールで約14400C/cc、エタノールで15200C/ccのエネルギー密度となる。常圧で気体である水素は単位体積あたりのエネルギー密度は著しく低い。メタノールとエタノールは酸化反応には水分子がそれぞれ、1分子、3分子必要であるが(以下の式)、これを加味しても液体燃料が優れることは明らかである。   This is because, for example, the number of electrons that can be extracted from one molecule of oxidation reaction is 2 if it is hydrogen, 6 if it is methanol, and 12 if it is ethanol. The values are 96500 × 2C, 96500 × 6C, and 96500 × 12C. Considering each density and molecular weight, when converted to the amount of coulomb per cc, the energy density is about 9 C / cc for hydrogen, about 14400 C / cc for methanol, and 15200 C / cc for ethanol. Hydrogen, which is a gas at normal pressure, has an extremely low energy density per unit volume. Methanol and ethanol each require one molecule and three molecules of water for the oxidation reaction (the following formula), but it is clear that liquid fuel is excellent even when this is added.

CHOH+HO→6H+6e+CO
OH+3HO→12H+12e+2CO
CH 3 OH + H 2 O → 6H + + 6e + CO 2
C 2 H 5 OH + 3H 2 O → 12H + + 12e + 2CO 2

高圧状態の水素又は液体水素を使用することも可能であるが、容器を堅牢にする必要があり、容器込みのエネルギー密度を考慮すると、常温常圧で液体又は固体状態の燃料が優れている。   Although it is possible to use high-pressure hydrogen or liquid hydrogen, it is necessary to make the container robust, and considering the energy density contained in the container, fuel in liquid or solid state at normal temperature and pressure is excellent.

具体的には水素吸蔵合金に蓄えた水素、ガソリン、液体状炭化水素、液体状アルコールなどの固体状、液体状燃料が使用できるが、本体燃料電池の小型化が可能な点、体積エネルギー密度に優れる点より、アルコール燃料を使用することがこのましい。アルコール燃料を使用することにより、燃料電池の駆動時間を向上させることが可能できる。なかでも、炭素数4以下のアルコールを使用することがこのましい。   Specifically, hydrogen, gasoline, liquid hydrocarbon, liquid alcohol, and other solid and liquid fuels stored in hydrogen storage alloys can be used. It is better to use alcohol fuel because it is superior. By using alcohol fuel, the driving time of the fuel cell can be improved. Among these, it is preferable to use alcohol having 4 or less carbon atoms.

さらに好ましくは、安全性が高く、生合成が可能である点(環境面)からエタノールを使用する。このような形態の燃料電池は体積エネルギー密度、重量エネルギー密度に優れることから、持ち運びする携帯機器に使用した場合に特に好ましい。   More preferably, ethanol is used because it is highly safe and biosynthetic is possible (environmental aspect). Since the fuel cell of such a form is excellent in volume energy density and weight energy density, it is particularly preferable when used for a portable device to be carried.

液体燃料の直接酸化ではなく、液化天然ガス(LNG)、メタンガスのような炭化水素系燃料、メタノール等の液体燃料を改質して水素を得て燃料電池の燃料とする、いわゆる改質燃料型の燃料電池も検討されているが、この場合は原燃料の改質によって得られる水素ガス燃料中に微量存在する一酸化炭素(CO)や、その他の微量な不純物により燃料電池の機能を損なう問題(触媒被毒)がある。触媒CO被毒の問題は従来から検討されており、これを低減するために提案されている触媒に白金−ルテニウム(Pt−Ru)合金触媒がある。しかしながら、溶液中のメタノール、エタノールのアノード酸化における触媒化学反応の阻害要因は、CO被毒では説明できないことも多い。これはメタノールやエタノールの酸化反応が水素やCOとは比べ物とならない程の多数の素反応をへて酸化されるためである。   Instead of direct oxidation of liquid fuel, a so-called reformed fuel type in which liquid fuel such as liquefied natural gas (LNG) or methane gas or liquid fuel such as methanol is reformed to obtain hydrogen to be used as fuel for fuel cells However, in this case, carbon monoxide (CO) present in the hydrogen gas fuel obtained by reforming the raw fuel, and other problems that impair the function of the fuel cell due to other trace impurities (Catalyst poisoning). The problem of catalytic CO poisoning has been studied, and a platinum-ruthenium (Pt—Ru) alloy catalyst is proposed as a catalyst for reducing this problem. However, in many cases, CO poisoning cannot explain the factors that inhibit the catalytic chemical reaction in the anodic oxidation of methanol and ethanol in solution. This is because the oxidation reaction of methanol or ethanol is oxidized through a number of elementary reactions that cannot be compared with hydrogen or CO.

本発明によればメタノールの酸化には“白金とRu又はIr”からなる触媒が好ましく、エタノールの酸化には“白金とルテニウム、イリジウム、タングステン及びスズからなる群から選択された少なくとも1つの金属”からなる触媒成分が好ましく、触媒成分は、これらの金属が3種以上含有していることが更に好ましい。これらの触媒が好適な理由はさだかではないが、メタノール、エタノールの複雑な反応素過程の進行促進に本触媒が寄与していると考える。   According to the present invention, a catalyst comprising "platinum and Ru or Ir" is preferred for the oxidation of methanol, and "at least one metal selected from the group consisting of platinum and ruthenium, iridium, tungsten and tin" for the oxidation of ethanol. Preferably, the catalyst component contains three or more of these metals. Although the reason why these catalysts are suitable is not clear, it is considered that the present catalyst contributes to the promotion of the progress of complex reactant processes of methanol and ethanol.

(実施例1)
10cm×10cmのAl基板上に真空蒸着によりアモルファスセレン層から構成される光半導体を作製した(以下、基板1と略す)。Alを接地しアモルファスセレン層上に帯電器(スコロトロン)を用いて、帯電電位約1kVで正に帯電させた(図12(1))。図10に記載のガラス性フォトマスクを介してハロゲンランプ光を照射し、照射部の帯電電位を減衰させた(図12(2))(以下、潜像担持体1と略す)。
Example 1
An optical semiconductor composed of an amorphous selenium layer was produced by vacuum deposition on a 10 cm × 10 cm Al substrate (hereinafter abbreviated as substrate 1). Al was grounded and positively charged on the amorphous selenium layer with a charging potential (scorotron) at a charging potential of about 1 kV (FIG. 12 (1)). The halogen lamp light was irradiated through the glass photomask shown in FIG. 10, and the charged potential of the irradiated portion was attenuated (FIG. 12 (2)) (hereinafter abbreviated as latent image carrier 1).

これとは別にアイソパーとアルコールの混合液に白金を担持したカーボン(米国エレクトロケム社製)を5.5wt%、パーフルオロスルホン酸を2wt%となるように添加し、分散処理を行った液を調製した(以下、この液を分散液1と略す)。   Separately from this, a liquid in which platinum was supported on a mixed liquid of isopar and alcohol (US Electrochem Co., Ltd.) was added to 5.5 wt% and perfluorosulfonic acid was added to 2 wt%, and a dispersion treatment was performed. Prepared (hereinafter, this liquid is abbreviated as Dispersion 1).

負帯電させた導電性ゴムローラーを回転させながら潜像担持体1のアモルファスセレン層上に分散液1を塗布した(図12(3))。その後、潜像担持体1と正帯電させた正帯電ローラーとの間にイオン伝導性膜(デュポン社製;商標ナフィオン)を挿入し、正帯電ローラーを回転させるとともに、挿入部位とは逆から排出されたイオン伝導膜を潜像担持体1から剥離させ、転写体を得た(図12(4)及び(5))(以下、半転写体1と略す)。これにより、半転写体1には、白金を担持したカーボンを主体とする粒子が積層された(以下、この積層構造を、積層膜と略す)。なお、半転写体1を乾燥した後の積層膜の形状は上記ガラス性フォトマスクの形状とほぼ一致していた(図12(5))。   The dispersion 1 was applied onto the amorphous selenium layer of the latent image carrier 1 while rotating a negatively charged conductive rubber roller (FIG. 12 (3)). Thereafter, an ion conductive membrane (manufactured by DuPont; trademark Nafion) is inserted between the latent image carrier 1 and a positively charged positively charged roller, and the positively charged roller is rotated and discharged from the opposite side of the insertion site. The transferred ion conductive film was peeled off from the latent image carrier 1 to obtain a transfer body (FIGS. 12 (4) and (5)) (hereinafter abbreviated as semi-transfer body 1). Thus, particles mainly composed of carbon carrying platinum were laminated on the semi-transfer body 1 (hereinafter, this laminated structure is abbreviated as a laminated film). In addition, the shape of the laminated film after drying the semi-transfer body 1 substantially coincided with the shape of the glass photomask (FIG. 12 (5)).

さらに、転写体1のイオン伝導膜を挟んで略同一の積層膜を形成するように、転写体1の裏面に図12(1)〜(5)の工程を行い、転写体1を得た。   Further, the transfer body 1 was obtained by performing the steps of FIGS. 12 (1) to 12 (5) on the back surface of the transfer body 1 so as to form substantially the same laminated film with the ion conductive film of the transfer body 1 interposed therebetween.

これとは別に図11のカーボン製流体通路体を2枚用意した。この流体通路体で転写体1を挟み(流体通路が触媒転写位置の中心にくるように調整)、これを16個のボルトで締め付け可能な2枚の金属性プレート間に設置し,4Nmの応力でこのボルトを締付けて、電気化学デバイスを得た(以下、デバイス1と略す)。デバイス1の電気化学デバイスとしての機能を検討するため、デバイス1の一方の流体通路体に加湿した水素を、他方に加湿した酸素を送ったところ水素側と酸素側で0.89Vの起電力が得られ、電気化学デバイスとして機能することを確認した。   Separately, two carbon fluid passage bodies shown in FIG. 11 were prepared. The transfer body 1 is sandwiched between the fluid passage bodies (adjusted so that the fluid passage is at the center of the catalyst transfer position), and this is installed between two metal plates that can be tightened with 16 bolts. The bolt was tightened to obtain an electrochemical device (hereinafter abbreviated as device 1). In order to examine the function of the device 1 as an electrochemical device, when humidified hydrogen is sent to one fluid passage body of the device 1 and humidified oxygen is sent to the other, an electromotive force of 0.89 V is generated on the hydrogen side and the oxygen side. It was obtained and confirmed to function as an electrochemical device.

(実施例2)
基板1を一定速度で走査しながら解像度600dot/inchのLEDアレイを用いて、直接、基板1のアモルファスセレン層上にフォトマスクを使用せず光照射する以外は、実施例1と同様に行い、光照射形状も実施例1と同様になるよう調整し、半転写体1、及び、次いで転写体2を得た。さらに、転写体2を用いて、実施例1と同様に電気化学デバイスを作製し、デバイス2を得た。デバイス2の電気化学デバイスとしての機能を実施例1と同様の手法で検討したところ、その起電力は0.90Vであった。
(Example 2)
Using the LED array having a resolution of 600 dots / inch while scanning the substrate 1 at a constant speed, the same procedure as in Example 1 was performed except that light irradiation was performed directly on the amorphous selenium layer of the substrate 1 without using a photomask. The light irradiation shape was also adjusted to be the same as in Example 1, and a semi-transfer body 1 and then a transfer body 2 were obtained. Furthermore, using the transfer body 2, an electrochemical device was produced in the same manner as in Example 1, and the device 2 was obtained. When the function of the device 2 as an electrochemical device was examined by the same method as in Example 1, the electromotive force was 0.90 V.

(実施例3)
実施例2の方法を用いてイオン伝導膜の片面に、LEDアレイによる光照射により、実施例1のパターンの積層膜を形成し、半転写体3を得た。ついで、これとは別にアイソパーとアルコールの混合液に白金ルテニウムを担持したカーボン(米国エレクトロケム社製)を5.5wt%、パーフルオロスルホン酸を2wt%となるように添加し、分散処理を行った液を準備した(以下、分散液3と略す)。
(Example 3)
Using the method of Example 2, a laminated film having the pattern of Example 1 was formed on one surface of the ion conductive film by light irradiation with an LED array, and a semi-transfer body 3 was obtained. Next, separately from this, carbon (supported by Electrochem Corp.) carrying platinum ruthenium in a mixed solution of isopar and alcohol was added to 5.5 wt% and perfluorosulfonic acid to 2 wt%, and dispersion treatment was performed. (Hereinafter abbreviated as Dispersion 3).

分散液3を用いて、半転写体3の白金担持カーボンを積層した部位の裏面に実施例2と同様な方法で白金ルテニウム担持カーボンを転写し、転写体3を得た。実施例1と同様な2枚流体通路体と2枚の金属プレートに挟んだデバイス3の白金ルテニウム側に3%メタノール水溶液、白金側に空気を供給した。起電力が0.85V発生し、デバイス3が電気化学デバイスとして機能することを確認した。   Using the dispersion 3, platinum ruthenium-supported carbon was transferred to the back surface of the portion where the platinum-supported carbon of the semi-transfer body 3 was laminated in the same manner as in Example 2 to obtain a transfer body 3. A 3% methanol aqueous solution was supplied to the platinum ruthenium side and air was supplied to the platinum side of the device 3 sandwiched between the two fluid passage bodies and the two metal plates as in Example 1. An electromotive force of 0.85 V was generated, and it was confirmed that the device 3 functions as an electrochemical device.

従来の燃料電池や電気分解デバイス等の構造を示す図である。It is a figure which shows structures, such as a conventional fuel cell and an electrolysis device. 図1に示す流体通路体の平面図及びこの平面図の線A−A’に沿った断面図である。FIG. 2 is a plan view of the fluid passage body shown in FIG. 1 and a cross-sectional view taken along line A-A ′ of the plan view. 本発明による電気化学デバイスの構成概念図である。It is a composition conceptual diagram of the electrochemical device by the present invention. 本発明に使用する触媒層の形成例を示す図である。It is a figure which shows the example of formation of the catalyst layer used for this invention. 図4に使用する流体通路体の平面図及びこの平面図の線A−A’に沿った断面図である。FIG. 5 is a plan view of a fluid passage body used in FIG. 4 and a cross-sectional view taken along line A-A ′ of the plan view. 図5に示す流体通路体の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the fluid channel | path body shown in FIG. 本発明の第2の実施例による触媒層及び電子伝導層の形成例を示す図である。It is a figure which shows the example of formation of the catalyst layer and the electron conductive layer by the 2nd Example of this invention. 本発明の触媒層及び電子伝導層を作製する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of producing the catalyst layer and electron conduction layer of this invention. 本発明による静電現像を形成させる概念を示す図である。It is a figure which shows the concept which forms the electrostatic development by this invention. プロトン伝導型電解質を使用した燃料電池の一例である。It is an example of the fuel cell using a proton conduction type electrolyte. ガラス性フォトマスクの一例である。It is an example of a glassy photomask. カーボン製流体通路体の一例に係る平面図及びこの平面図の線A−A’に沿った断面図である。It is a top view concerning an example of the fluid passage made from carbon, and a sectional view which met a line A-A 'of this top view. 本発明による静電現像を形成させる概念を示す別の図である。It is another figure which shows the concept which forms the electrostatic development by this invention.

Claims (19)

流体を通す流体通路部を有する流体通路体;
境界面を有し触媒成分を含有する触媒層;及び
イオン伝導層;
を備え、
前記触媒層は、前記イオン伝導層の各主面上に前記境界面と逆の面で接するようにそれぞれ積層され、且つ
前記流体通路体は、前記イオン伝導層上にそれぞれ積層された電気化学デバイスにおいて、
前記触媒層は、前記流体通路部と接することを特徴とする電気化学デバイス。
A fluid passage body having a fluid passage portion through which fluid passes;
A catalyst layer having a boundary surface and containing a catalyst component; and an ion conducting layer;
With
The catalyst layer is laminated on each principal surface of the ion conductive layer so as to be in contact with the surface opposite to the boundary surface, and the fluid passage body is laminated on the ion conductive layer, respectively. In
The electrochemical device, wherein the catalyst layer is in contact with the fluid passage portion.
前記流体通路体は、前記流体通路部以外の部位に電子伝導部を有することを特徴とする請求項1に記載の電気化学デバイス。   2. The electrochemical device according to claim 1, wherein the fluid passage body includes an electron conducting portion in a portion other than the fluid passage portion. 前記触媒層のそれぞれは、前記イオン伝導層に相対して、略対向していることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気化学デバイス。   The electrochemical device according to claim 1, wherein each of the catalyst layers is substantially opposed to the ion conductive layer. 前記電子伝導部のそれぞれは、前記イオン伝導層に相対して、略対向していることを特徴とする請求項2又は3に記載の電気化学デバイス。   4. The electrochemical device according to claim 2, wherein each of the electron conducting portions is substantially opposed to the ion conducting layer. 前記流体通路部は、非導電性であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気化学デバイス。   The electrochemical device according to any one of claims 1 to 4, wherein the fluid passage portion is non-conductive. 前記触媒成分は、白金を含有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気化学デバイス。   The electrochemical device according to any one of claims 1 to 5, wherein the catalyst component contains platinum. 前記触媒成分は、ルテニウム又はイリジウムをさらに含有することを特徴とする請求項6に記載の電気化学デバイス。   The electrochemical device according to claim 6, wherein the catalyst component further contains ruthenium or iridium. 前記触媒成分は、ルテニウム、イリジウム、タングステン及びスズからなる群から選択された少なくとも1つの金属をさらに含有することを特徴とする請求項7に記載の電気化学デバイス。   The electrochemical device according to claim 7, wherein the catalyst component further contains at least one metal selected from the group consisting of ruthenium, iridium, tungsten, and tin. 前記触媒成分は、3種以上の金属を含有することを特徴とする請求項8に記載の電気化学デバイス。   The electrochemical device according to claim 8, wherein the catalyst component contains three or more metals. 静電潜像を担持体上に形成する工程;
前記静電潜像と触媒成分とを静電的に接触する工程;及び
前記触媒成分をイオン伝導層に静電的に転写する工程;
を有することを特徴とする電気化学デバイスの製造方法。
Forming an electrostatic latent image on a carrier;
Electrostatically contacting the electrostatic latent image with the catalyst component; and electrostatically transferring the catalyst component to the ion conductive layer;
A method for producing an electrochemical device, comprising:
静電潜像を静電気担持体上に形成する工程;
前記静電潜像と電子伝導成分を含有する触媒成分とを静電的に接触する工程;及び
前記触媒成分をイオン伝導層に静電的に転写する工程;
を有することを特徴とする電気化学デバイスの製造方法。
Forming an electrostatic latent image on the electrostatic carrier;
Electrostatically contacting the electrostatic latent image with a catalyst component containing an electron conducting component; and electrostatically transferring the catalyst component to the ion conducting layer;
A method for producing an electrochemical device, comprising:
前記の静電潜像を形成する工程は、一括照射、描画照射又は線状照射により行われることを特徴とする請求項10又は11に記載の電気化学デバイスの製造方法。   12. The method for producing an electrochemical device according to claim 10, wherein the step of forming the electrostatic latent image is performed by collective irradiation, drawing irradiation, or linear irradiation. 前記触媒成分は、結着性を有する高分子化合物を含有することを特徴とする請求項10乃至12のいずれか一項に記載の形成方法。   The formation method according to claim 10, wherein the catalyst component contains a polymer compound having binding properties. 前記高分子化合物は、イオン伝導性高分子又はフッ素系高分子であることを特徴とする請求項13に記載の形成方法。   The method according to claim 13, wherein the polymer compound is an ion conductive polymer or a fluorine-based polymer. 前記電子伝導成分は、カーボンを主体とする材料であることを特徴とする請求項11乃至14のいずれか一項に記載の形成方法。   15. The forming method according to claim 11, wherein the electron conductive component is a material mainly composed of carbon. 請求項10乃至15のいずれか一項に記載の方法を用いて製造したことを特徴とする電気化学デバイス。   An electrochemical device manufactured using the method according to any one of claims 10 to 15. 請求項1乃至7及び16のいずれか一項に記載の電気化学デバイスを有することを特徴とする燃料電池。   A fuel cell comprising the electrochemical device according to any one of claims 1 to 7 and 16. エタノールで駆動することを特徴とする請求項17に記載の燃料電池。   The fuel cell according to claim 17, which is driven by ethanol. 請求項15に記載の燃料電池を搭載したことを特徴とする携帯機器。   A portable device comprising the fuel cell according to claim 15.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013048080A (en) * 2011-07-28 2013-03-07 Panasonic Corp Polymer electrolyte fuel cell and method for producing the same
CN108550861A (en) * 2018-05-03 2018-09-18 芜湖天科生物科技有限公司 A kind of fuel cell catalyst layer

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002367616A (en) * 2001-06-11 2002-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of electrode for polymer electrolyte fuel cell, and manufacturing device for the same
JP2003163011A (en) * 2001-09-17 2003-06-06 Toyota Motor Corp Method and apparatus for manufacturing fuel cell electrode
JP2003163010A (en) * 2001-11-28 2003-06-06 Toyota Motor Corp Method for manufacturing electrode of fuel battery
WO2004010516A2 (en) * 2002-07-24 2004-01-29 General Motors Corporation Pem fuel cell stack without gas diffusion media
JP2004079244A (en) * 2002-08-12 2004-03-11 Toshiba Corp Catalyst for fuel cell and fuel cell
JP2004134381A (en) * 2002-07-24 2004-04-30 General Motors Corp <Gm> Method of forming catalyst coating on base board
JP2004139846A (en) * 2002-10-17 2004-05-13 Toyota Motor Corp Manufacturing method and manufacturing device of fuel cell electrode
JP2004281152A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Toyota Motor Corp Apparatus and method foe manufacturing electrode
JP2005322588A (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Toyota Motor Corp Manufacturing device and method of electrode for fuel cell
JP2005332669A (en) * 2004-05-19 2005-12-02 Toyota Motor Corp Device and method for manufacturing electrode of fuel cell

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002367616A (en) * 2001-06-11 2002-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing method of electrode for polymer electrolyte fuel cell, and manufacturing device for the same
JP2003163011A (en) * 2001-09-17 2003-06-06 Toyota Motor Corp Method and apparatus for manufacturing fuel cell electrode
JP2003163010A (en) * 2001-11-28 2003-06-06 Toyota Motor Corp Method for manufacturing electrode of fuel battery
WO2004010516A2 (en) * 2002-07-24 2004-01-29 General Motors Corporation Pem fuel cell stack without gas diffusion media
JP2004134381A (en) * 2002-07-24 2004-04-30 General Motors Corp <Gm> Method of forming catalyst coating on base board
JP2004079244A (en) * 2002-08-12 2004-03-11 Toshiba Corp Catalyst for fuel cell and fuel cell
JP2004139846A (en) * 2002-10-17 2004-05-13 Toyota Motor Corp Manufacturing method and manufacturing device of fuel cell electrode
JP2004281152A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Toyota Motor Corp Apparatus and method foe manufacturing electrode
JP2005322588A (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Toyota Motor Corp Manufacturing device and method of electrode for fuel cell
JP2005332669A (en) * 2004-05-19 2005-12-02 Toyota Motor Corp Device and method for manufacturing electrode of fuel cell

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013048080A (en) * 2011-07-28 2013-03-07 Panasonic Corp Polymer electrolyte fuel cell and method for producing the same
CN108550861A (en) * 2018-05-03 2018-09-18 芜湖天科生物科技有限公司 A kind of fuel cell catalyst layer

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