JP2007511876A - ガス拡散材料のための構造及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
単一のワープ対フィル比(warp−to−fill ratio of unity)を有し、1インチ当たり約25〜50ヤーン、97−99%のカーボン含量、及び、10milsの平均厚さを有するカーボンクロスを、本実施例及び次の実施例の全てのガスディフューザのための支持ウェブとして選択した。適量のShawinigan アセチレンブラック(SAB)及びVulcan XC−72上の20%Pt触媒を、超音波ホーンを用いて、別々に分散させた。生じた分散物をPTFEの水性懸濁液と混合し、異なるカーボン/バインダー懸濁液を形成した(このうち4種は、SABとPTFE(60〜10重量%のPTFE含量を有する)からなり、残りの3種は、カーボンブラック上のPt(Vulcan XC−72上の20%Pt(以下、「20%Pt/C」と示す)とPTFE(50〜10重量%のPTFE含量を有する)からなる。7種の懸濁液を連続的に手でカーボンウェブに塗布し、各コートの後に周囲空気上での乾燥工程と最後に340℃で20分間の焼結を行った。各層の組成及び比負荷量(specific load)を以下の表に示す:
2種の懸濁液のみを塗布したこと以外は、上記実施例1に記載される方法に従った。実施例1の層2に使用した懸濁液(40%PTFE、60%SAB)の4つのコートを3.5mg/cm2のカバレージに達するまで重ね;これらの上に60%カーボンブラックで支持された触媒(20%Pt/C)及び40%PTFEの懸濁液の3つのコートを0.39mgPt/cm2の負荷量に達するまで塗布した。得られたガス拡散電極を先の実施例のように焼結し、複数のパス(pass)における5%水性アルコール溶液からの0.65mg/cm2のNafionでさらにコーティングし、周囲空気で最終的な乾燥を行なった。
PTFEの相対量を50%に固定した一連のカーボン/PTFE懸濁液を塗布し、カーボン組成を系統的に変動させ、上記実施例1に記載の方法に従った。3種の異なるカーボン成分を使用した、即ち:実施例1と同様のSABカーボン;そのままのVulcan XC−72カーボンブラック;触媒されたVulcan XC−72(20%Pt/C)。各層の組成及び比負荷量を以下の表に示す:
以下の層を塗布し、上記実施例1に記載の方法を繰り返した:
グラビア自動コーティングを使用したこと及びVulcan XC−72上の30%Pt(以下、30%Pt/C)を触媒として選択したこと以外は、比較例1のものと同等の電極を調製した。
比較例2の方法に従い且つ同様のグラビアコーティング装置を利用して、電極を調製した。以下の層を塗布した(ここで、層1は、ウェブの片側(裏側)にコーティングされ、残りの層は反対側にコーティングされた):
層5でコーティングされていない実施例4の電極部分を、先の実施例と同様に、焼結し、Nafionコーティングした(0.68mg/cm2)。よって、その最終組成は、以下の通りである:
3つの非触媒層、次いで2種の異なる触媒コートの塗布を繰り返して、実施例1に記載の方法を繰り返した。後者に、2種の異なる触媒カーボン、即ち、先の2つの例のVulcan XC−72上の30%Pt、及び、Vulcan XC−72上の30%Pt.Cr合金(Pt:Cr 1:1原子ベース)を使用した。PTFEを30%Pt/Cコートに対するバインダーとして使用し、一方、Nafion(登録商標)をPt.Cr合金に対して使用した。
上記の5つの実施例及び2つの比較例から得られた7つのサンプルを、水素及び空気の低圧下(1.5bar)にて100℃で作動する燃料電池において特徴付けした。各サンプルから2つの同じ電極を得、そのうち一方を陽極として、他方を陰極として使用した。2の固定されたセル電圧値(0.7及び0.5V)にて生成された電流密度を、2日間の安定した作動の後に記録し、以下の表に報告した:
Claims (20)
- ウェブとそれに塗布された少なくとも1つの多層コーティングを備え、該コーティングがその厚みに渡って確立された多孔度ファイン勾配と疎水性ファイン勾配を同時に有する、膜電気化学セルのためのガスディフューザ。
- 前記多層コーティングが、カーボンとバインダー粒子を含有する個々の層を備える、請求項1に記載のガスディフューザ。
- 前記カーボン粒子が、少なくとも1のより疎水性のカーボン、必要に応じて、アセチレンブラック又はグラファイトと、少なくとも1のより親水性のカーボン、必要に応じて、カーボンブラックを含有する、請求項1又は2に記載のガスディフューザ。
- 少なくとも1のより親水性のカーボンが触媒されている、請求項3に記載のガス拡散電極。
- 前記バインダー粒子が、必要に応じてフッ素化されたポリマー材料で作られている、請求項2〜4のいずれか一項に記載のガスディフューザ。
- 前記多孔度ファイン勾配及び疎水性ファイン勾配が、両方とも、前記ウェブと接触している表面から反対表面への方向で単調に減少する、先の請求項のいずれか一項に記載のガスディフューザ。
- 前記ファイン勾配が、カーボンに対するバインダーの異なる重量比及び/又は前記より疎水性のカーボンと前記より親水性のカーボンとの異なる重量比を有する個々の層を重ねることによって得られる、請求項3〜5のいずれか一項に記載のガスディフューザ。
- 前記カーボンに対するバインダーの重量比が0.1〜2.3に包含される、請求項7に記載のガスディフューザ。
- 前記より疎水性のカーボンと前記より親水性のカーボンとの重量比が、1:9〜9:1に包含される、請求項7又は8に記載のガスディフューザ。
- 前記多層コーティングが3〜8の層を備える、先の請求項いずれか一項に記載のガスディフューザ。
- ウェブと反対の表面上に付加的な電極触媒層(electrocatalytic layer)を更に備える、先の請求項のいずれか一項に記載のガスディフューザ。
- 前記多孔度ファイン勾配及び前記疎水性ファイン勾配が、前記電極触媒層内に拡がる、請求項11に記載のガスディフューザ。
- 前記電極触媒層が、白金族の金属又は金属酸化物或いはその合金を含有する、請求項11に記載のガスディフューザ。
- 先の請求項のいずれか一項に記載の少なくとも1つのガスディフューザを備える電気化学セル。
- 膜燃料電池又は塩酸電解セルであることを特徴とする、請求項14に記載のセル。
- カーボンと疎水性バインダー粒子を含有する混合物の多層コートをウェブに塗布することを包含し、
カーボンに対する疎水性バインダーの重量比が、各々の連続するコートにおいて単調に増大している、
請求項1〜13のいずれか一項に記載のガスディフューザを製造するための方法。 - カーボンとバインダー粒子を含有する混合物の多層コートをウェブに塗布することを包含し、
前記カーボン粒子が、少なくとも1のより疎水性のカーボン、必要に応じてアセチレンブラック又はグラファイトと、少なくとも1のより親水性のカーボン、必要に応じてカーボンブラックを含有し、
前記より疎水性のカーボンと前記より親水性のカーボンとの重量比が、各々の連続するコートにおいて単調に減少している、
請求項1〜13のいずれか一項に記載のガスディフューザを製造する方法。 - 少なくとも前記より親水性のカーボンが触媒されているカーボンである、請求項17に記載の方法。
- カーボンとバインダー粒子を含有する混合物の多層コートをウェブに塗布することを包含し、
前記バインダー粒子が、少なくとも1の高疎水性バインダー、必要に応じて過フッ素化されたバインダーと、少なくとも1の高親水性バインダー、必要に応じてスルホン化されたパーフルオロカルボニックアシッド(perfluorocarbonic acid)を含有する、
請求項1〜13のいずれか一項に記載のガスディフューザを製造する方法。 - 前記多層コートの塗布が、自動コーター、必要に応じてグラビアコーターを用いて行なわれる、請求項16に記載の方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009070571A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-04-02 | Sharp Corp | 燃料電池 |
JP2014531513A (ja) * | 2011-09-15 | 2014-11-27 | インドゥストリエ・デ・ノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | ガス拡散電極 |
JP2014235910A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 多孔質炭素電極 |
JP2015527706A (ja) * | 2012-07-19 | 2015-09-17 | バラード パワー システムズ インコーポレイテッド | 親水性添加物を有する微細孔層 |
WO2024172348A1 (ko) * | 2023-02-15 | 2024-08-22 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 연료 전지용 전극, 막-전극 어셈블리, 및 이의 제조 방법 |
Families Citing this family (48)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4031463B2 (ja) * | 2004-04-26 | 2008-01-09 | 株式会社東芝 | 液体燃料型固体高分子燃料電池用アノード電極、液体燃料型固体高分子燃料電池用膜電極複合体及び液体燃料型固体高分子燃料電池 |
CN100408727C (zh) * | 2005-06-14 | 2008-08-06 | 河北工业大学 | 空气电极及其制造方法 |
JP5343298B2 (ja) * | 2005-08-30 | 2013-11-13 | 大日本印刷株式会社 | 転写シート、触媒層−電解質膜積層体、電極−電解質膜接合体及びこれらの製造方法 |
HUP0501201A2 (en) * | 2005-12-23 | 2007-07-30 | Cella H | Electrode for electrochemical cell working with high differential pressure difference, method for producing said electrode and electrochemical cell for using said electrode |
GB0601813D0 (en) * | 2006-01-30 | 2006-03-08 | Ceres Power Ltd | Fuel cell |
CN100472872C (zh) * | 2006-02-01 | 2009-03-25 | 松下电器产业株式会社 | 直接氧化燃料电池及运行直接氧化燃料电池的方法 |
US8168025B2 (en) | 2006-04-21 | 2012-05-01 | Bdf Ip Holdings Ltd. | Methods of making components for electrochemical cells |
KR100843404B1 (ko) * | 2007-01-23 | 2008-07-03 | 삼성전기주식회사 | 다공성 전극판을 갖는 수소발생장치 |
US20080206616A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-08-28 | Cabot Corporation | Catalyst coated membranes and sprayable inks and processes for forming same |
EP2031681A1 (en) * | 2007-08-31 | 2009-03-04 | The Technical University of Denmark | Horizontally graded structures for electrochemical and electronic devices |
KR20100109733A (ko) * | 2009-04-01 | 2010-10-11 | 삼성전자주식회사 | 연료전지용 전극, 이의 제조 방법 및 이를 구비한 연료전지 |
US20110065026A1 (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-17 | Ford Motor Company | Fuel cell with catalyst layer supported on flow field plate |
EP2540872B1 (en) * | 2010-02-22 | 2015-10-28 | Permelec Electrode Ltd. | Oxygen gas diffusion cathode, electrolytic bath equipped with same, process for production of chlorine gas, and process for production of sodium hydroxide |
DE102010044648B4 (de) * | 2010-09-07 | 2017-01-05 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Strahlungsresistente mikroporöe Membran mit Hydrophobizitätsgradient und deren Verwendung |
KR101240973B1 (ko) | 2010-09-29 | 2013-03-11 | 기아자동차주식회사 | 국부 친수성 가스 확산층과 이를 포함하는 연료전지 스택 |
CN102005582B (zh) * | 2010-09-28 | 2013-01-23 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种直接醇类燃料电池膜电极集合体的结构及制备方法 |
EP2649221B1 (en) | 2010-12-10 | 2019-03-13 | AquaHydrex Pty Ltd | Multi-layer water- splitting devices |
TWI587564B (zh) * | 2011-04-13 | 2017-06-11 | 元智大學 | 質子交換膜燃料電池 |
IN2014DN03036A (ja) | 2011-12-20 | 2015-05-08 | United Technologies Corp | |
CN103975470B (zh) * | 2011-12-26 | 2017-08-25 | 东丽株式会社 | 燃料电池用气体扩散电极基材、膜电极接合体和燃料电池 |
MX2014015168A (es) | 2012-06-12 | 2015-08-14 | Univ Monash | Estructura de electrodo respirable y metodo y sistema para su uso en division de agua. |
ITMI20121736A1 (it) * | 2012-10-16 | 2014-04-17 | Industrie De Nora Spa | Cella di elettrolisi di soluzioni alcaline |
KR101439953B1 (ko) * | 2012-12-06 | 2014-10-13 | 서울대학교산학협력단 | 과산화수소 생성용 전극 조립체 및 이를 포함하는 과산화수소 생성용 전해 시스템 |
FR2999341B1 (fr) * | 2012-12-10 | 2015-02-06 | Commissariat Energie Atomique | Cellule pour pile a combustible a membrane echangeuse de protons, avec des couches de diffusion gazeuse de rigidite differente a l'anode et a la cathode |
US8945790B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-02-03 | Ford Global Technologies, Llc | Microporous layer structures and gas diffusion layer assemblies in proton exchange membrane fuel cells |
US9461311B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-10-04 | Ford Global Technologies, Llc | Microporous layer for a fuel cell |
DE102013207900A1 (de) * | 2013-04-30 | 2014-10-30 | Volkswagen Ag | Membran-Elektroden-Einheit und Brennstoffzelle mit einer solchen |
TW201504477A (zh) * | 2013-07-17 | 2015-02-01 | Industrie De Nora Spa | 電解電池和鹼溶液電解槽以及在電池內之電解方法 |
JP2016531391A (ja) | 2013-07-31 | 2016-10-06 | アクアハイドレックス プロプライエタリー リミテッドAquahydrex Pty Ltd | モジュール式電気化学セル |
CN104716334B (zh) * | 2013-12-15 | 2017-05-03 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种金属空气电池用双疏水层空气阴极 |
US9777382B2 (en) * | 2015-06-03 | 2017-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrochemical cell, oxygen reduction device using the cell and refrigerator using the oxygen reduction device |
CN105161732B (zh) * | 2015-07-03 | 2018-01-30 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种金属空气电池阴极材料及其制备方法和金属空气电池 |
KR101886492B1 (ko) * | 2016-04-26 | 2018-08-07 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 스택 및 연료전지 스택 제조 방법 |
DE102017204096A1 (de) * | 2017-03-13 | 2018-09-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Herstellung von Gasdiffusionselektroden mit Ionentransport-Harzen zur elektrochemischen Reduktion von CO2 zu chemischen Wertstoffen |
CN107799784B (zh) * | 2017-09-04 | 2020-03-31 | 内蒙古中科四维热管理材料有限公司 | 一种高阻隔性石墨双极板及其制备方法 |
US11056698B2 (en) | 2018-08-02 | 2021-07-06 | Raytheon Technologies Corporation | Redox flow battery with electrolyte balancing and compatibility enabling features |
JP2022519575A (ja) | 2019-02-01 | 2022-03-24 | アクアハイドレックス, インコーポレイテッド | 閉じ込められた電解質を有する電気化学システム |
CN113439132A (zh) * | 2019-02-15 | 2021-09-24 | 阿凡田知识中心有限公司 | 气体扩散层的制备方法以及由或可由该方法获得的气体扩散层 |
CN111836919A (zh) * | 2019-02-19 | 2020-10-27 | 松下知识产权经营株式会社 | 电化学式氢泵 |
US11271226B1 (en) | 2020-12-11 | 2022-03-08 | Raytheon Technologies Corporation | Redox flow battery with improved efficiency |
KR20220090828A (ko) * | 2020-12-23 | 2022-06-30 | 현대자동차주식회사 | 연료전지의 가스확산층 구조 |
KR20220096257A (ko) | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 주식회사 제이앤티지 | 두께 방향의 관통 경로 및/또는 발수성 수지의 농도 기울기를 갖는 미세다공성층을 포함하는 기체확산층 및 이를 포함하는 연료전지 |
CN114855197B (zh) * | 2021-01-19 | 2023-07-11 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 元素含量及孔隙率梯度变化的高温电解水制氢池及方法 |
CN113394409B (zh) * | 2021-06-15 | 2022-07-12 | 山东仁丰特种材料股份有限公司 | 一种具有双微孔层结构的氢燃料电池气体扩散层及其制备方法 |
CN113488662B (zh) * | 2021-06-22 | 2024-03-29 | 浙江唐锋能源科技有限公司 | 一种均衡燃料电池内部水平衡的气体扩散层及制备方法 |
CN113437319A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-24 | 北京化工大学 | 一种阳极自增湿气体扩散层 |
DE102022115040A1 (de) * | 2022-06-15 | 2023-12-21 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein | Bifunktionale Gasdiffusionselektrode für alkalische elektrochemische Energiewandlersysteme und Verfahren zu deren Herstellung |
CN118028856B (zh) * | 2024-02-06 | 2024-08-02 | 三碳(安徽)科技研究院有限公司 | 一种具有植物维管束仿生结构的零间隙电解槽 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05225985A (ja) * | 1992-02-17 | 1993-09-03 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ガス拡散電極の製造方法 |
JP2003151565A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用電極およびそれを用いた燃料電池 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4293396A (en) * | 1979-09-27 | 1981-10-06 | Prototech Company | Thin carbon-cloth-based electrocatalytic gas diffusion electrodes, and electrochemical cells comprising the same |
US6106965A (en) * | 1996-03-29 | 2000-08-22 | Mazda Motor Corporation | Polymer electrolyte fuel cell |
IT1291603B1 (it) * | 1997-04-18 | 1999-01-11 | De Nora Spa | Elettrodi a diffusione gassosa per cella a combustibile a membrana polimerica |
DE19840517A1 (de) | 1998-09-04 | 2000-03-16 | Manhattan Scientifics Inc | Gasdiffusionsstruktur senkrecht zur Membran von Polymerelektrolyt-Membran Brennstoffzellen |
US6350539B1 (en) * | 1999-10-25 | 2002-02-26 | General Motors Corporation | Composite gas distribution structure for fuel cell |
WO2001093999A2 (en) * | 2000-06-08 | 2001-12-13 | Superior Micropowders Llc | Electrocatalyst powders, methods for producing powders and devices fabricated from same |
WO2002027846A2 (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-04 | Proton Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for improved fluid flow within an electrochemical cell |
US6746982B2 (en) * | 2001-12-27 | 2004-06-08 | Utc Fuel Cells, Llc | Porous carbon body for a fuel cell having an electronically conductive hydrophilic agent |
-
2004
- 2004-09-30 US US10/955,999 patent/US7923172B2/en not_active Expired - Fee Related
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05225985A (ja) * | 1992-02-17 | 1993-09-03 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ガス拡散電極の製造方法 |
JP2003151565A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用電極およびそれを用いた燃料電池 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009070571A (ja) * | 2007-09-10 | 2009-04-02 | Sharp Corp | 燃料電池 |
JP2014531513A (ja) * | 2011-09-15 | 2014-11-27 | インドゥストリエ・デ・ノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | ガス拡散電極 |
JP2015527706A (ja) * | 2012-07-19 | 2015-09-17 | バラード パワー システムズ インコーポレイテッド | 親水性添加物を有する微細孔層 |
JP2014235910A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 多孔質炭素電極 |
WO2024172348A1 (ko) * | 2023-02-15 | 2024-08-22 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 연료 전지용 전극, 막-전극 어셈블리, 및 이의 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4944615B2 (ja) | 2012-06-06 |
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