JP2009048896A - Membrane electrode assembly, and fuel cell - Google Patents

Membrane electrode assembly, and fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JP2009048896A
JP2009048896A JP2007214581A JP2007214581A JP2009048896A JP 2009048896 A JP2009048896 A JP 2009048896A JP 2007214581 A JP2007214581 A JP 2007214581A JP 2007214581 A JP2007214581 A JP 2007214581A JP 2009048896 A JP2009048896 A JP 2009048896A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst layer
membrane
electrolyte membrane
platinum
electrode assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007214581A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5194636B2 (en
Inventor
Takeshi Obata
毅 小畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007214581A priority Critical patent/JP5194636B2/en
Publication of JP2009048896A publication Critical patent/JP2009048896A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5194636B2 publication Critical patent/JP5194636B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration of an electrolyte membrane and improve output performance of a fuel cell. <P>SOLUTION: The unit cell 10 of a fuel cell is provided with an MEA 20, gas diffusion layers 120, 121, and separators 130, 140. The MEA 20 is provided with an electrolyte membrane 100, an intermediate part 110 which is formed on one face of the electrolyte membrane 100 and contains titanium (Ti), a cathode catalyst layer 102 arranged on the intermediate part 110, and anode catalyst layer 102 formed on the other face of the electrolyte membrane 100. Platinum ions (Pt<SP>2+</SP>, Pt<SP>4+</SP>) eluted from the cathode catalyst layer by continuous use of the fuel cell is bonded with titanium having high affinity with platinum in the intermediate part 110 before moving into the electrolyte membrane 100. The platinum ions captured by titanium in the intermediate layer 110 are precipitated again in the intermediate part 110 and become platinum particles (Pt). Thereby, movement of the platinum particles to the electrolyte membrane can be suppressed and deterioration of the membrane electrode assembly can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、膜電極接合体および膜電極接合体を用いた燃料電池に関する。   The present invention relates to a membrane electrode assembly and a fuel cell using the membrane electrode assembly.

水素ガスと酸化ガスとの化学反応により発電する燃料電池が利用されている。燃料電池は、例えば、プロトン伝導性を有する固体高分子型の電解質膜を用いている。個体高分子型の燃料電池は、電解質膜の両面にカソード触媒電極層とアノード触媒電極層が配置された膜電極接合体と、膜電極接合体の両面側に配置されたセパレータとから構成される単セルを複数積層して構成されている。   Fuel cells that generate electricity by a chemical reaction between hydrogen gas and oxidizing gas are used. The fuel cell uses, for example, a solid polymer electrolyte membrane having proton conductivity. A solid polymer fuel cell is composed of a membrane electrode assembly in which a cathode catalyst electrode layer and an anode catalyst electrode layer are disposed on both surfaces of an electrolyte membrane, and a separator disposed on both sides of the membrane electrode assembly. A plurality of single cells are stacked.

カソード電極触媒層およびアノード電極触媒層は、炭素粒子に触媒を担持したカーボン担持触媒を用いて薄膜状に形成されている。触媒には、例えば、白金が用いられており、触媒は、各電極触媒層における化学反応を促進する。   The cathode electrode catalyst layer and the anode electrode catalyst layer are formed in a thin film using a carbon-supported catalyst in which a catalyst is supported on carbon particles. For example, platinum is used as the catalyst, and the catalyst promotes a chemical reaction in each electrode catalyst layer.

特開2006−302578号公報JP 2006-302578 A 特開2005−353591号公報JP 2005-353591 A

しかしながら、燃料電池を長期に亘って稼働させると、白金粒子が溶解して白金イオン(Pt2+、Pt4+)となり、電解質膜内へ移動する。電解質膜では、白金イオンがアノードからの水素ガスと反応して還元され、再結晶して白金粒子(Pt)となり、電解質膜内で析出する。電解質膜中で析出した白金は電極反応に関与できないため、燃料電池の出力低下を招く。また、電解質膜中の白金から発生するラジカルにより、電解質膜が分解されて劣化するという問題がある。 However, when the fuel cell is operated for a long period of time, the platinum particles are dissolved to become platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ) and move into the electrolyte membrane. In the electrolyte membrane, platinum ions react with hydrogen gas from the anode, are reduced, recrystallized into platinum particles (Pt), and precipitate in the electrolyte membrane. Since platinum deposited in the electrolyte membrane cannot participate in the electrode reaction, the output of the fuel cell is reduced. Further, there is a problem that the electrolyte membrane is decomposed and deteriorated by radicals generated from platinum in the electrolyte membrane.

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、電解質膜の劣化抑制および燃料電池の出力性能の向上を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and aims to suppress deterioration of an electrolyte membrane and improve output performance of a fuel cell.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態はたは適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the following aspects can be realized as application examples.

[適用例1]
膜電極接合体は、電解質膜の第1の面に形成されたカソード電極触媒層と、電解質膜の前記第1の面とは異なる第2の面に形成されたアノード電極触媒層と、カソード電極触媒層および前記アノード電極触媒層のうち、白金を担持している電極触媒層と電解質膜との間に配置され、白金との親和性を有する材料を用いて形成されている中間部と、を備える。
[Application Example 1]
The membrane electrode assembly includes a cathode electrode catalyst layer formed on the first surface of the electrolyte membrane, an anode electrode catalyst layer formed on a second surface different from the first surface of the electrolyte membrane, and a cathode electrode Among the catalyst layer and the anode electrode catalyst layer, an intermediate portion disposed between the electrode catalyst layer supporting platinum and the electrolyte membrane and formed using a material having an affinity for platinum, Prepare.

第1の適用例の膜電極接合体によれば、中間部が白金を担持している電極触媒層から溶出した白金粒子を捕捉できる。従って、白金粒子の電解質膜への移動を抑制できる。よって、膜電極接合体の劣化を抑制できる。   According to the membrane electrode assembly of the first application example, it is possible to capture platinum particles eluted from the electrode catalyst layer in which the intermediate portion carries platinum. Therefore, the movement of platinum particles to the electrolyte membrane can be suppressed. Therefore, deterioration of the membrane electrode assembly can be suppressed.

適用例1の膜電極接合体において、カソード電極触媒層は白金を担持しており、中間部は、カソード電極触媒層と電解質膜との間に配置されている。   In the membrane electrode assembly of Application Example 1, the cathode electrode catalyst layer carries platinum, and the intermediate portion is disposed between the cathode electrode catalyst layer and the electrolyte membrane.

適用例1の膜電極接合体によれば、白金の溶解しやすいカソード電極触媒層から溶出した白金粒子を捕捉できるため、膜電極接合体の劣化を抑制できる。   According to the membrane electrode assembly of Application Example 1, since platinum particles eluted from the cathode electrode catalyst layer in which platinum is easily dissolved can be captured, deterioration of the membrane electrode assembly can be suppressed.

適用例1の膜電極接合体は、中間部は、電気伝導性を有する材料を用いて形成されている。   In the membrane electrode assembly of Application Example 1, the intermediate portion is formed using a material having electrical conductivity.

適用例1の膜電極接合体によれば、中間部は電気伝導性を有するため、再析出された白金は、中間部を介して白金を担持した電極触媒層での電極反応に寄与できる。従って、白金を担持した担持電極触媒層における白金触媒の減少による電極反応の低下を抑制できる。   According to the membrane electrode assembly of Application Example 1, since the intermediate portion has electrical conductivity, the re-deposited platinum can contribute to the electrode reaction in the electrode catalyst layer supporting platinum through the intermediate portion. Therefore, it is possible to suppress a decrease in electrode reaction due to a decrease in platinum catalyst in the supported electrode catalyst layer supporting platinum.

適用例1の膜電極接合体は、材料は、白金、チタン、イリジウム、オスミウムの少なくとも一つを含む。   In the membrane electrode assembly of Application Example 1, the material includes at least one of platinum, titanium, iridium, and osmium.

適用例1の膜電極接合体によれば、白金、チタン、イリジウム、オスミウムは、白金との親和性が高いため、白金を担持した電極触媒層から溶出した白金イオンを効率的に捕捉できる。   According to the membrane electrode assembly of Application Example 1, platinum, titanium, iridium, and osmium have high affinity with platinum, and thus can efficiently capture platinum ions eluted from the electrode catalyst layer supporting platinum.

適用例1の膜電極接合体は、中間部は、電解質膜上もしくは白金を担持した電極触媒層上にドット状に配置されている。   In the membrane / electrode assembly of Application Example 1, the intermediate portion is arranged in the form of dots on the electrolyte membrane or on the electrode catalyst layer supporting platinum.

適用例1の膜電極接合体は、中間部は、電解質膜上もしくは白金を担持した電極触媒層上に縞状に配置されている。   In the membrane / electrode assembly of Application Example 1, the intermediate portion is arranged in a striped pattern on the electrolyte membrane or on the electrode catalyst layer supporting platinum.

適用例1の膜電極接合体は、中間部は、電解質膜上もしくは白金を担持した電極触媒層上に格子状に配置されている。   In the membrane / electrode assembly of Application Example 1, the intermediate portion is arranged in a lattice shape on the electrolyte membrane or on the electrode catalyst layer supporting platinum.

適用例1の膜電極接合体によれば、第2の再析出層がアノード電極触媒層から溶出した白金イオンを捕捉できる。従って、カソード電極触媒層から溶出した白金イオンだけでなく、アノード電極触媒層から溶出した白金イオンについても、電解質膜内への移動を抑制できる。従って、電解質膜の劣化を抑制できる。   According to the membrane electrode assembly of Application Example 1, the second reprecipitation layer can capture platinum ions eluted from the anode electrode catalyst layer. Therefore, not only platinum ions eluted from the cathode electrode catalyst layer but also platinum ions eluted from the anode electrode catalyst layer can be prevented from moving into the electrolyte membrane. Therefore, deterioration of the electrolyte membrane can be suppressed.

[適用例2]
燃料電池は、電解質膜の第1の面に形成されたカソード電極触媒層と、電解質膜の第1の面とは異なる第2の面に形成されたアノード電極触媒層と、カソード電極触媒層およびアノード電極触媒層のうち、白金を担持した電極触媒層と電解質膜との間に配置され、白金との親和性を有する材料を用いて形成されている中間部とを備える膜電極接合体と、燃料電池の発電に用いられる反応ガスを膜電極接合体へ供給するための反応ガス流路を有するセパレータと、を備える。
[Application Example 2]
The fuel cell includes a cathode electrode catalyst layer formed on the first surface of the electrolyte membrane, an anode electrode catalyst layer formed on a second surface different from the first surface of the electrolyte membrane, a cathode electrode catalyst layer, Among the anode electrode catalyst layers, a membrane electrode assembly including an intermediate portion that is disposed between an electrode catalyst layer supporting platinum and an electrolyte membrane and formed using a material having an affinity for platinum; And a separator having a reaction gas channel for supplying a reaction gas used for power generation of the fuel cell to the membrane electrode assembly.

適用例2の燃料電池によれば、中間部は白金を担持した電極触媒層から溶出した白金イオンを捕捉できる。従って、溶出した白金イオンの電解質膜への移動を抑制でき、電解質膜の劣化を抑制できる。よって、燃料電池の発電性能を向上できる。   According to the fuel cell of Application Example 2, the intermediate part can capture platinum ions eluted from the electrode catalyst layer supporting platinum. Therefore, the migration of the eluted platinum ions to the electrolyte membrane can be suppressed, and deterioration of the electrolyte membrane can be suppressed. Therefore, the power generation performance of the fuel cell can be improved.

本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりして適用することができる。   In the present invention, the various aspects described above can be applied by appropriately combining or omitting some of them.

A.実施例:
A1.燃料電池概略構成:
図1は、実施例における燃料電池の単セルの概略構成を例示する断面図である。図1に示すように、実施例の燃料電池の単セル10は、膜電極接合体20(MEA:Membrane Electrode Assembly)、膜電極接合体20の両側に配置されたガス拡散層120、121、ガス拡散層120、121および膜電極接合体20を狭持するカソード側セパレータ130およびアノード側セパレータ140を備える。MEA20は、電解質膜100と、電解質膜100の一方の面に形成された中間部110と、中間部110上に配置されたカソード電極触媒層と、電解質膜100の他方の面に形成されたアノード電極触媒層102を備える。実施例において、中間部110は、特許請求の範囲における「第1の中間層」に当たる。
A. Example:
A1. Fuel cell schematic configuration:
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a single cell of a fuel cell in an example. As shown in FIG. 1, the unit cell 10 of the fuel cell according to the embodiment includes a membrane electrode assembly 20 (MEA), gas diffusion layers 120 and 121 disposed on both sides of the membrane electrode assembly 20, and gas. A cathode side separator 130 and an anode side separator 140 sandwiching the diffusion layers 120 and 121 and the membrane electrode assembly 20 are provided. The MEA 20 includes an electrolyte membrane 100, an intermediate portion 110 formed on one surface of the electrolyte membrane 100, a cathode electrode catalyst layer disposed on the intermediate portion 110, and an anode formed on the other surface of the electrolyte membrane 100. An electrode catalyst layer 102 is provided. In the embodiment, the intermediate portion 110 corresponds to the “first intermediate layer” in the claims.

電解質膜100は、例えば、ナフィオン(登録商標)により薄膜状に形成されている。中間部110は、電解質膜100のカソード電極触媒層101側の面上に形成されている。中間部110は、チタン(Ti)とアイオノマーとを材料として用いている。   The electrolyte membrane 100 is formed in a thin film shape by, for example, Nafion (registered trademark). The intermediate portion 110 is formed on the surface of the electrolyte membrane 100 on the cathode electrode catalyst layer 101 side. The intermediate part 110 uses titanium (Ti) and ionomer as materials.

カソード電極触媒層101は、電気化学反応を促進する触媒を担持したカーボン担体によって薄膜状に形成されており、白金担持カーボン担体には、アイオノマーが分散されている。実施例では、担持触媒に、白金粒子(Pt)を用いるが、白金の他、例えば白金合金を用いてもよい。   The cathode electrode catalyst layer 101 is formed in a thin film shape from a carbon carrier carrying a catalyst that promotes an electrochemical reaction, and an ionomer is dispersed in the platinum carrying carbon carrier. In the embodiment, platinum particles (Pt) are used as the supported catalyst. However, other than platinum, for example, a platinum alloy may be used.

アノード電極触媒層102は、カソード電極触媒層101と同様に、カーボン単体に白金触媒が担持されている。   As in the cathode electrode catalyst layer 101, the anode electrode catalyst layer 102 has a platinum catalyst supported on carbon alone.

ガス拡散層120,121は、気孔率が約20%程度のカーボン製の多孔体であり、例えば、カーボンクロスやカーボンペーパによって形成されている。ガス拡散層120,121は、接合によりMEA20と一体化されている。ガス拡散層120,121は、その厚み方向に反応ガスを拡散する。   The gas diffusion layers 120 and 121 are carbon porous bodies having a porosity of about 20%, and are formed of, for example, carbon cloth or carbon paper. The gas diffusion layers 120 and 121 are integrated with the MEA 20 by bonding. The gas diffusion layers 120 and 121 diffuse the reaction gas in the thickness direction.

カソード側セパレータ130およびアノード側セパレータ140は、ステンレス鋼やチタン,チタン合金など、導電性の金属材料から形成されている。カソード側セパレータ130には、酸化ガスを膜電極接合体20に供給するための流路132が形成されている。アノード側セパレータ140には、燃料ガスを膜電極接合体20に供給するための流路142が形成されている。   The cathode side separator 130 and the anode side separator 140 are made of a conductive metal material such as stainless steel, titanium, or a titanium alloy. The cathode separator 130 is formed with a flow path 132 for supplying an oxidizing gas to the membrane electrode assembly 20. The anode-side separator 140 is formed with a flow path 142 for supplying fuel gas to the membrane electrode assembly 20.

図2は、実施例における中間部110の詳細構成について例示する説明図である。図2(a)は、電解質膜を例示する平面図であり、図2(b)は、図2(a)のA−A断面を例示する断面図である。図2(a)および図2(b)に示すように、中間部110は、チタン(Ti)が電解質膜100上に所定の間隔で並ぶように、換言すれば、ストライプ状に形成されている。電解質膜100の厚みは、例えば、50nmであり、中間部110の厚みは、例えば、100nm以下、より好ましくは50nm以下である。なお、電解質膜100の厚みは、20nm〜50nmが好ましい。また、中間部110の電解質膜100に対する被覆率は、例えば、約30%である。中間部110の厚みおよび被覆率が増加すると、電解質膜100からカソード電極触媒層101へのプロトン伝導距離が増加するとともに、カソード電極触媒層101中のアイオノマーと電解質膜との密着性が低下する。この結果、電解質膜100からカソード電極触媒層101へのプロトン伝導性が阻害されるおそれがある。よって、中間部110の厚みおよび被覆率は、上記の値が好ましい。   FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the detailed configuration of the intermediate unit 110 in the embodiment. 2A is a plan view illustrating the electrolyte membrane, and FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating the AA cross section of FIG. 2A. As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the intermediate portion 110 is formed in a stripe shape so that titanium (Ti) is arranged on the electrolyte membrane 100 at a predetermined interval. . The thickness of the electrolyte membrane 100 is, for example, 50 nm, and the thickness of the intermediate portion 110 is, for example, 100 nm or less, more preferably 50 nm or less. The thickness of the electrolyte membrane 100 is preferably 20 nm to 50 nm. Further, the coverage of the intermediate portion 110 with respect to the electrolyte membrane 100 is, for example, about 30%. As the thickness and coverage of the intermediate portion 110 increase, the proton conduction distance from the electrolyte membrane 100 to the cathode electrode catalyst layer 101 increases, and the adhesion between the ionomer in the cathode electrode catalyst layer 101 and the electrolyte membrane decreases. As a result, proton conductivity from the electrolyte membrane 100 to the cathode electrode catalyst layer 101 may be inhibited. Therefore, the above values are preferable for the thickness and coverage of the intermediate portion 110.

中間部110を構成するチタン(Ti)は、カソード電極触媒層101から溶出する白金イオン(Pt2+、Pt4+)と結合し、白金イオン(Pt2+、Pt4+)の電解質膜100への侵入を抑制する。実施例では、チタン(Ti)と白金イオン(Pt2+、Pt4+)との結合を、チタン(Ti)による白金イオン(Pt2+、Pt4+)のキャプチャ、ともいう。 Titanium constituting the intermediate portion 110 (Ti) are platinum ions (Pt 2+, Pt 4+) eluting from the cathode electrode catalyst layer 101 combines with, the electrolyte membrane 100 of platinum ions (Pt 2+, Pt 4+) Suppresses intrusions. In an embodiment, it referred to titanium (Ti) and platinum ions (Pt 2+, Pt 4+) the binding of the capture of titanium (Ti) with platinum ions (Pt 2+, Pt 4+), and also.

A2.白金イオンの捕捉(キャプチャ)について:
図3は、実施例におけるチタン(Ti)による白金イオン(Pt2+、Pt4+)イオンのキャプチャについて説明する模式図である。図3は、図1の円X部分の拡大図である。
A2. About platinum ion capture:
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating capture of platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ) ions by titanium (Ti) in the example. FIG. 3 is an enlarged view of a circle X portion of FIG.

燃料電池を長時間稼働させると、図3(a)に示すように、カソード電極触媒層101に担持されている白金が溶解して白金イオン(Pt2+、Pt4+)が溶出する。 When the fuel cell is operated for a long time, as shown in FIG. 3A, platinum supported on the cathode electrode catalyst layer 101 is dissolved and platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ) are eluted.

中間層110を構成するチタン(Ti)は、白金(Pt)と親和性が高いため、白金(Pt)と容易に結合することが判った。このため、溶出した白金イオン(Pt2+、Pt4+)は、図3(b)に示すように、電解質膜100内へ移動する前に、中間部110において白金と親和性の高いチタンと結合する。 Titanium (Ti) constituting the intermediate layer 110 has a high affinity with platinum (Pt), and thus was found to easily bind to platinum (Pt). For this reason, the eluted platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ), as shown in FIG. 3 (b), move into the electrolyte membrane 100 before the titanium having high affinity with platinum in the intermediate portion 110. Join.

チタンと結合した白金イオン(Pt2+、Pt4+)は、図3(c)に示すように、アノード電極触媒層102から移動してくる水素ガス(H2)により、または電気化学的に還元される。これにより、中間部110において、白金(Pt)が再度析出される。中間部110に含まれるチタン(Ti)は、燃料電池のカソード電極触媒層101の動作環境(高電位および低pH)で電子伝導性を有しており、また、中間部110に含まれるアイオノマーはプロトン伝導性を有している。よって、中間部110で析出された白金は、その場で発電反応に関与できる。 As shown in FIG. 3C , platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ) bonded to titanium are caused by hydrogen gas (H 2 ) moving from the anode electrode catalyst layer 102 or electrochemically. Reduced. Thereby, in the intermediate part 110, platinum (Pt) is deposited again. Titanium (Ti) contained in the intermediate part 110 has electronic conductivity in the operating environment (high potential and low pH) of the cathode electrode catalyst layer 101 of the fuel cell, and the ionomer contained in the intermediate part 110 is Proton conductivity. Therefore, platinum deposited in the intermediate part 110 can participate in the power generation reaction on the spot.

A3.製造方法:
図4は、実施例における膜電極接合体の製造工程を例示するフローチャートである。第1に、電解質膜100の一方の面に中間部110を形成する(ステップS10)。具体的には、基板ホルダーに電解質膜を固定し、電解質膜の一方の面に開口率約30%のストライプ状メタルマスクを密着させ、DCスパッタ法によりチタンをメタルマスクの上から電解質膜に付着させる。チタンは、メタルマスクの開口部分にのみ付着し、ストライプ状の中間部110が形成される。
A3. Production method:
FIG. 4 is a flowchart illustrating the manufacturing process of the membrane electrode assembly in the example. First, the intermediate portion 110 is formed on one surface of the electrolyte membrane 100 (step S10). Specifically, the electrolyte membrane is fixed to the substrate holder, a striped metal mask with an aperture ratio of about 30% is adhered to one surface of the electrolyte membrane, and titanium is attached to the electrolyte membrane from above the metal mask by DC sputtering. Let Titanium adheres only to the opening portion of the metal mask, and a striped intermediate portion 110 is formed.

第2に、電極触媒層を形成する(ステップS12)。具体的には、カーボン担持体に白金粒子を50重量%担持させて白金担持カーボンを製造する。カソード電極触媒層の作製では、製造された白金担持カーボンとアイオノマー(デュポン社製)とを、重量比3:4で混合してエタノール/水混合溶媒中に分散させて触媒インクを作製し、シート状に形成された電極の表面に触媒インクを塗布し乾燥させる。アノード電極触媒層102の作製では、製造された白金担持カーボンとアイオノマー(デュポン社)とを、重量比1:1で混合してエタノール/水混合溶媒中に分散させて触媒インクを作製し、電極の表面に触媒インクを塗布し乾燥させる。   Second, an electrode catalyst layer is formed (step S12). Specifically, platinum-supporting carbon is produced by supporting 50% by weight of platinum particles on a carbon support. In the production of the cathode electrode catalyst layer, the produced platinum-supported carbon and ionomer (manufactured by DuPont) are mixed at a weight ratio of 3: 4 and dispersed in an ethanol / water mixed solvent to produce a catalyst ink, and a sheet The catalyst ink is applied to the surface of the electrode formed in a shape and dried. In the production of the anode electrode catalyst layer 102, the produced platinum-supported carbon and ionomer (DuPont) are mixed at a weight ratio of 1: 1 and dispersed in an ethanol / water mixed solvent to produce a catalyst ink. The catalyst ink is applied to the surface of the substrate and dried.

第3に、中間部110が形成された電解質膜100と電極触媒層101,102とを接合する(ステップS14)。具体的には、電解質膜100の中間部110が形成されている側に、カソード電極触媒層101を配置し、電解質膜100の他方の側にアノード電極触媒層102を配置し、熱圧着により電解質膜100とカソード電極触媒層101,アノード電極触媒層102とを接合する。このようして、膜電極接合体が作製される。   Third, the electrolyte membrane 100 on which the intermediate portion 110 is formed and the electrode catalyst layers 101 and 102 are joined (step S14). Specifically, the cathode electrode catalyst layer 101 is disposed on the side of the electrolyte membrane 100 where the intermediate portion 110 is formed, the anode electrode catalyst layer 102 is disposed on the other side of the electrolyte membrane 100, and the electrolyte is formed by thermocompression bonding. The membrane 100 is joined to the cathode electrode catalyst layer 101 and the anode electrode catalyst layer 102. In this way, a membrane electrode assembly is produced.

A4.膜電極接合体の性能評価:
図5は、実施例における膜電極接合体の性能評価を示すグラフである。性能評価グラフ300において、縦軸は燃料電池の出力電圧Vを表す。性能評価グラフ300は、燃料電池について、アノード電極触媒層102には、1.5気圧、温度80℃、露点80℃の燃料ガスを供給し、カソード電極触媒層101には、1.5気圧、温度80℃、露点75℃の空気を供給し、0.2〜1.0Vの電位サイクル試験を5000サイクル行った後に出力測定を行った結果を示している。なお、グラフ300において、棒グラフ310は、中間部110を備える膜電極接合体20の電位サイクル試験前の出力電圧を示しており、棒グラフ320は、中間部110を備えない膜電極接合体(以降、実施例では、比較例と呼ぶ)の電位サイクル試験前の出力電圧を示している。また、棒グラフ311は、中間部110を備える膜電極接合体20の電位サイクル試験後の出力電圧を示しており、棒グラフ321は、比較例の電位サイクル試験後の出力電圧を示している。
A4. Performance evaluation of membrane electrode assembly:
FIG. 5 is a graph showing the performance evaluation of the membrane electrode assembly in the example. In the performance evaluation graph 300, the vertical axis represents the output voltage V of the fuel cell. The performance evaluation graph 300 shows a fuel cell in which a fuel gas having a pressure of 1.5 atm, a temperature of 80 ° C. and a dew point of 80 ° C. is supplied to the anode electrode catalyst layer 102, and a pressure of 1.5 atm to the cathode electrode catalyst layer 101. The result of having performed output measurement after supplying air with a temperature of 80 ° C. and a dew point of 75 ° C. and performing a potential cycle test of 0.2 to 1.0 V for 5000 cycles is shown. In the graph 300, a bar graph 310 indicates an output voltage before the potential cycle test of the membrane electrode assembly 20 including the intermediate portion 110, and a bar graph 320 indicates a membrane electrode assembly that does not include the intermediate portion 110 (hereinafter, referred to as “the potential of the membrane electrode assembly 20”). In the examples, the output voltage before the potential cycle test of the comparative example is shown. Moreover, the bar graph 311 shows the output voltage after the potential cycle test of the membrane electrode assembly 20 including the intermediate part 110, and the bar graph 321 shows the output voltage after the potential cycle test of the comparative example.

電位サイクル試験前では、棒グラフ310と棒グラフ320とが示すように、膜電極接合体20の出力電圧と比較例の出力電圧とは、ほぼ同一のP1である。一方、電位サイクル試験後では、棒グラフ311が示すように、膜電極接合体20の出力電圧はP1からP2まで(約5%)低下しており、棒グラフ312が示すように、比較例の出力電圧は、P1からP3まで(約20%)低下している。すなわち、中間部110を備える膜電極接合体20は、中間部110を備えない比較例よりも、出力低下が抑制されている。   Before the potential cycle test, as indicated by the bar graph 310 and the bar graph 320, the output voltage of the membrane electrode assembly 20 and the output voltage of the comparative example are substantially the same P1. On the other hand, after the potential cycle test, as shown by the bar graph 311, the output voltage of the membrane electrode assembly 20 decreases from P1 to P2 (about 5%), and as shown by the bar graph 312, the output voltage of the comparative example. Decreases from P1 to P3 (about 20%). That is, the output decrease of the membrane electrode assembly 20 including the intermediate portion 110 is suppressed as compared with the comparative example not including the intermediate portion 110.

また、電位サイクル試験後の膜電極接合体20および比較例の断面を電子顕微鏡で観察したところ、比較例では、電解質膜100中に白金(Pt)の析出物が多く観察されたのに対し、膜電極接合体20では、電解質膜100中に白金(Pt)の析出物がほとんど観察されなかった。更に、膜電極接合体20の中間部110から、白金(Pt)が検出された。   In addition, when the cross section of the membrane electrode assembly 20 and the comparative example after the potential cycle test was observed with an electron microscope, in the comparative example, many deposits of platinum (Pt) were observed in the electrolyte membrane 100, whereas In the membrane electrode assembly 20, platinum (Pt) precipitates were hardly observed in the electrolyte membrane 100. Furthermore, platinum (Pt) was detected from the intermediate part 110 of the membrane electrode assembly 20.

以上説明した実施例によれば、膜電極接合体20に電解質膜100とカソード電極触媒層101との間に、白金と親和性の高いチタンにより形成された中間部110を設けることができる。中間部は、燃料電池の長期に亘る稼働によってカソード電極触媒層101から溶出した白金を、電解質膜内へ移動する前にキャプチャできる。従って、触媒層から電解質膜への白金の析出を抑制でき、電解質膜の劣化・損傷を抑制できる。   According to the embodiment described above, the intermediate part 110 made of titanium having high affinity with platinum can be provided in the membrane electrode assembly 20 between the electrolyte membrane 100 and the cathode electrode catalyst layer 101. The intermediate part can capture the platinum eluted from the cathode electrode catalyst layer 101 by the operation of the fuel cell for a long time before it moves into the electrolyte membrane. Therefore, platinum deposition from the catalyst layer to the electrolyte membrane can be suppressed, and deterioration / damage of the electrolyte membrane can be suppressed.

また、実施例の膜電極接合体において、中間部は、電気伝導性およびプロトン伝導性を有しているため、中間部110で析出された白金は、その場で発電反応に関与できる。従って、カソード電極触媒層101から溶出した白金も発電反応に関与できるため、燃料電池の発電効率を向上できる。   In the membrane electrode assembly of the example, the intermediate part has electrical conductivity and proton conductivity, and thus the platinum deposited in the intermediate part 110 can participate in the power generation reaction on the spot. Accordingly, since platinum eluted from the cathode electrode catalyst layer 101 can also participate in the power generation reaction, the power generation efficiency of the fuel cell can be improved.

B.変形例:
(1)上述の実施例では、電解質膜100とカソード電極触媒層101との間にのみチタンを材料とする中間部が配置されているが、例えば、電解質膜100とアノード電極触媒層102との間のみに中間部を配置してもよいし、両電極触媒層と電解質膜との間に中間部を配置してもよい。白金を担持した電極触媒層と電解質膜との間に中間部があればよく、両電極触媒層が白金を担持した電極触媒層である場合には、アノード電極触媒層およびカソード電極触媒層の少なくとも一方にのみ中間部を配置してもよいし、両方に中間部を配置してもよい。
B. Variations:
(1) In the above-described embodiment, an intermediate portion made of titanium is disposed only between the electrolyte membrane 100 and the cathode electrode catalyst layer 101. For example, the electrolyte membrane 100 and the anode electrode catalyst layer 102 are An intermediate portion may be disposed only between them, or an intermediate portion may be disposed between both electrode catalyst layers and the electrolyte membrane. It suffices if there is an intermediate portion between the electrode catalyst layer supporting platinum and the electrolyte membrane, and when both electrode catalyst layers are electrode catalyst layers supporting platinum, at least of the anode electrode catalyst layer and the cathode electrode catalyst layer. The intermediate portion may be disposed only on one side, or the intermediate portion may be disposed on both sides.

図6は、変形例(1)における燃料電池の単セルを例示する断面図である。図6に示すように、電解質膜100とアノード電極触媒層102との間に中間部111が配置されている。中間部111は、中間部110と同様に、チタン(Ti)を材料としており、チタン(Ti)が電解質膜100上に所定の間隔で並ぶように、換言すれば、ストライプ状に形成されている。中間部110の電解質膜100に対する被覆率は、例えば、約30%である。中間部110は、特許請求の範囲における「第2の中間部」に当たる。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a single cell of the fuel cell in Modification Example (1). As shown in FIG. 6, an intermediate portion 111 is disposed between the electrolyte membrane 100 and the anode electrode catalyst layer 102. The intermediate portion 111 is made of titanium (Ti), like the intermediate portion 110, and is formed in stripes so that the titanium (Ti) is arranged on the electrolyte membrane 100 at a predetermined interval. . The coverage of the intermediate portion 110 with respect to the electrolyte membrane 100 is, for example, about 30%. The intermediate portion 110 corresponds to a “second intermediate portion” in the claims.

アノード電極触媒層102においても、カソード電極触媒層101と同様に、長期に亘って燃料電池の運転を行うと、担持触媒である白金(Pt)が溶解し白金イオン(Pt2+、Pt4+)が溶出する。白金イオン(Pt2+、Pt4+)の一部は、アノード電極触媒層102内で水素ガスにより還元されて析出して白金となる。すなわち、アノード電極触媒層102内で溶出した白金イオン(Pt2+、Pt4+)の一部は、アノード電極触媒層102内で再析出する。残りの一部の白金イオン(Pt2+、Pt4+)は電解質膜100方向へ移動する。 Also in the anode electrode catalyst layer 102, when the fuel cell is operated for a long period of time as in the case of the cathode electrode catalyst layer 101, platinum (Pt) as a supported catalyst dissolves and platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ) Elutes. A part of platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ) is reduced and deposited by hydrogen gas in the anode electrode catalyst layer 102 to become platinum. That is, a part of platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ) eluted in the anode electrode catalyst layer 102 is reprecipitated in the anode electrode catalyst layer 102. The remaining part of platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ) moves toward the electrolyte membrane 100.

本変形例の膜電極接合体によれば、電解質膜100とカソード電極触媒層101との間だけでなく、電解質膜100とアノード電極触媒層102との間にも、白金と親和性の高いチタンを配置できる。従って、カソード電極触媒層101およびアノード電極触媒層102において溶出する白金イオン(Pt2+、Pt4+)を、電解質膜100内に移動するまえにキャプチャできる。よって、電解質膜100内での白金の再析出を抑制でき、電解質膜100の損傷を抑制できる。 According to the membrane electrode assembly of this modification, titanium having a high affinity with platinum not only between the electrolyte membrane 100 and the cathode electrode catalyst layer 101 but also between the electrolyte membrane 100 and the anode electrode catalyst layer 102. Can be placed. Therefore, platinum ions (Pt 2+, Pt 4+ ) eluted in the cathode electrode catalyst layer 101 and the anode electrode catalyst layer 102 can be captured before moving into the electrolyte membrane 100. Therefore, reprecipitation of platinum in the electrolyte membrane 100 can be suppressed, and damage to the electrolyte membrane 100 can be suppressed.

(2)上述の実施例では、中間部は電解質膜100上にストライプ状に配置されているが、例えば、電解質膜100上にドット状に配置されていてもよい。 (2) In the above-described embodiment, the intermediate portion is arranged in a stripe shape on the electrolyte membrane 100, but may be arranged in a dot shape on the electrolyte membrane 100, for example.

図7は、変形例(2)における電解質膜を例示する平面図である。図6に示すように、中間部110aは、電解質膜100上にドット状に配置されている。中間部110aの電解質膜100に対する被覆率は、例えば、約30%である。中間部110aは、スパッタリング等種々の方法により簡易に形成できる。   FIG. 7 is a plan view illustrating an electrolyte membrane in Modification Example (2). As shown in FIG. 6, the intermediate part 110 a is arranged in a dot shape on the electrolyte membrane 100. The coverage of the intermediate portion 110a with respect to the electrolyte membrane 100 is, for example, about 30%. The intermediate portion 110a can be easily formed by various methods such as sputtering.

(3)また、中間部110bは電解質膜100上に格子状に配置されていてもよい。図8は、変形例における電解質膜を例示する平面図である。図8に示すように、中間部110bは、電解質膜100上に格子状に配置されている。中間部110bは、例えば、格子状の0メタルマスクを用いてスパッタリング法により形成してもよい。中間部110bの電解質膜100に対する被覆率は、例えば、約30%である。 (3) Moreover, the intermediate part 110b may be arrange | positioned on the electrolyte membrane 100 at the grid | lattice form. FIG. 8 is a plan view illustrating an electrolyte membrane in a modified example. As shown in FIG. 8, the intermediate part 110 b is arranged on the electrolyte membrane 100 in a lattice shape. For example, the intermediate portion 110b may be formed by a sputtering method using a lattice-like 0 metal mask. The coverage of the intermediate portion 110b with respect to the electrolyte membrane 100 is, for example, about 30%.

(4)上述の実施例では、中間部110はチタン(Ti)を材料として形成されているが、例えば、チタン(Ti)の他に、白金(Pt)、イリジウム(Ir)、オスミウム(Os)、酸化チタン(TiO2)等を用いて形成してもよい。中間部110の材料としては、カソード電極触媒層101、アノード電極触媒層102に担持されている触媒と親和性を有しており、好ましくは電気伝導性有する材料であればよい。更には、燃料電池動作電位での耐食性を有していることが好ましい。 (4) In the above-described embodiment, the intermediate portion 110 is formed using titanium (Ti) as a material. For example, in addition to titanium (Ti), platinum (Pt), iridium (Ir), osmium (Os) Alternatively, titanium oxide (TiO 2 ) or the like may be used. The material of the intermediate portion 110 may be any material having affinity with the catalyst supported on the cathode electrode catalyst layer 101 and the anode electrode catalyst layer 102, and preferably having electrical conductivity. Furthermore, it is preferable to have corrosion resistance at the fuel cell operating potential.

(5)上述の実施例では、中間部110は、スパッタリング等により電解質膜100上に形成されているものとしているが、例えば、カソード電極触媒層101上に形成してもよい。 (5) In the above-described embodiment, the intermediate portion 110 is formed on the electrolyte membrane 100 by sputtering or the like, but may be formed on the cathode electrode catalyst layer 101, for example.

以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができることは言うまでもない。   Although various embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments and can take various configurations without departing from the spirit of the present invention.

実施例における燃料電池の単セルの概略構成を例示する断面図。Sectional drawing which illustrates schematic structure of the single cell of the fuel cell in an Example. 実施例における中間部の詳細構成について例示する説明図。Explanatory drawing which illustrates about the detailed structure of the intermediate part in an Example. 実施例におけるチタンによる白金イオンのキャプチャについて説明する模式図。The schematic diagram explaining the capture of the platinum ion by the titanium in an Example. 実施例における膜電極接合体の製造工程を例示するフローチャート。The flowchart which illustrates the manufacturing process of the membrane electrode assembly in an Example. 実施例における膜電極接合体の性能評価を示すグラフ。The graph which shows the performance evaluation of the membrane electrode assembly in an Example. 変形例における燃料電池の単セルを例示する断面図。Sectional drawing which illustrates the single cell of the fuel cell in a modification. 変形例における電解質膜を例示する平面図。The top view which illustrates the electrolyte membrane in a modification. 変形例における電解質膜を例示する平面図。The top view which illustrates the electrolyte membrane in a modification.

符号の説明Explanation of symbols

10…単セル
20…膜電極接合体
100…電解質膜
101…カソード電極触媒層
102…アノード電極触媒層
110…中間部
111…中間部
120…ガス拡散層
130…カソード側セパレータ
132…流路
140…アノード側セパレータ
142…流路
300…性能評価グラフ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Single cell 20 ... Membrane electrode assembly 100 ... Electrolyte membrane 101 ... Cathode electrode catalyst layer 102 ... Anode electrode catalyst layer 110 ... Intermediate part 111 ... Intermediate part 120 ... Gas diffusion layer 130 ... Cathode side separator 132 ... Flow path 140 ... Anode-side separator 142 ... flow path 300 ... performance evaluation graph

Claims (8)

膜電極接合体であって、
プロトン伝導性を有する電解質膜と、
前記電解質膜の第1の面に形成されたカソード電極触媒層と、
前記電解質膜の前記第1の面とは異なる第2の面に形成されたアノード電極触媒層と、
前記カソード電極触媒層および前記アノード電極触媒層のうち、白金を担持している電極触媒層と前記電解質膜との間に配置され、白金との親和性を有する材料を用いて形成されている中間部と、を備える膜電極接合体。
A membrane electrode assembly,
An electrolyte membrane having proton conductivity;
A cathode electrode catalyst layer formed on the first surface of the electrolyte membrane;
An anode electrode catalyst layer formed on a second surface different from the first surface of the electrolyte membrane;
Of the cathode electrode catalyst layer and the anode electrode catalyst layer, an intermediate layer that is disposed between the electrode catalyst layer supporting platinum and the electrolyte membrane and is formed using a material having an affinity for platinum. A membrane electrode assembly.
請求項1記載の膜電極接合体であって、
前記カソード電極触媒層は白金を担持しており、
前記中間部は、前記カソード電極触媒層と前記電解質膜との間に配置されている、膜電極接合体。
The membrane electrode assembly according to claim 1,
The cathode electrode catalyst layer carries platinum,
The intermediate part is a membrane / electrode assembly disposed between the cathode electrode catalyst layer and the electrolyte membrane.
請求項1記載の膜電極接合体であって、
前記中間部は、電気伝導性を有する材料を用いて形成されている、膜電極接合体。
The membrane electrode assembly according to claim 1,
The said intermediate part is a membrane electrode assembly formed using the material which has electrical conductivity.
請求項3記載の膜電極接合体であって、
前記材料は、白金、チタン、イリジウム、オスミウムの少なくとも一つを含む、膜電極接合体。
The membrane electrode assembly according to claim 3, wherein
The material is a membrane electrode assembly including at least one of platinum, titanium, iridium, and osmium.
請求項1ないし請求項4いずれか記載の膜電極接合体であって、
前記中間部は、前記電解質膜上もしくは前記白金を担持した電極触媒層上にドット状に配置されている、膜電極接合体。
A membrane electrode assembly according to any one of claims 1 to 4,
The said intermediate part is a membrane electrode assembly arrange | positioned at the dot form on the electrode catalyst layer which carry | supported the said electrolyte membrane or the said platinum.
請求項1ないし請求項4いずれか記載の膜電極接合体であって、
前記中間部は、前記電解質膜上もしくは前記白金を担持した電極触媒層上に縞状に配置されている、膜電極接合体。
A membrane electrode assembly according to any one of claims 1 to 4,
The said intermediate part is a membrane electrode assembly arrange | positioned on the said electrolyte membrane or the electrode catalyst layer which carry | supported the said platinum at stripe form.
請求項1ないし請求項4いずれか記載の膜電極接合体であって、
前記中間部は、前記電解質膜上もしくは前記白金を担持した電極触媒層上に格子状に配置されている、膜電極接合体。
A membrane electrode assembly according to any one of claims 1 to 4,
The said intermediate part is a membrane electrode assembly arrange | positioned on the said electrolyte membrane or the electrode catalyst layer which carry | supported the said platinum in the shape of a grid | lattice.
燃料電池であって、
前記電解質膜の第1の面に形成されたカソード電極触媒層と、前記電解質膜の前記第1の面とは異なる第2の面に形成されたアノード電極触媒層と、前記カソード電極触媒層および前記アノード電極触媒層のうち、白金を担持している電極触媒層と前記電解質膜との間に配置され、白金との親和性を有する材料を用いて形成されている中間部とを備える膜電極接合体と、
前記燃料電池の発電に用いられる反応ガスを前記膜電極接合体へ供給するための反応ガス流路を有するセパレータと、を備える、燃料電池。
A fuel cell,
A cathode electrode catalyst layer formed on the first surface of the electrolyte membrane; an anode electrode catalyst layer formed on a second surface different from the first surface of the electrolyte membrane; the cathode electrode catalyst layer; Among the anode electrode catalyst layers, a membrane electrode provided between an electrode catalyst layer carrying platinum and the electrolyte membrane, and an intermediate portion formed using a material having an affinity for platinum A joined body;
And a separator having a reaction gas flow path for supplying a reaction gas used for power generation of the fuel cell to the membrane electrode assembly.
JP2007214581A 2007-08-21 2007-08-21 Membrane electrode assembly, fuel cell Expired - Fee Related JP5194636B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007214581A JP5194636B2 (en) 2007-08-21 2007-08-21 Membrane electrode assembly, fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007214581A JP5194636B2 (en) 2007-08-21 2007-08-21 Membrane electrode assembly, fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009048896A true JP2009048896A (en) 2009-03-05
JP5194636B2 JP5194636B2 (en) 2013-05-08

Family

ID=40500928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007214581A Expired - Fee Related JP5194636B2 (en) 2007-08-21 2007-08-21 Membrane electrode assembly, fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5194636B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005317467A (en) * 2004-04-30 2005-11-10 Nissan Motor Co Ltd Electrode for fuel cell and mea for fuel cell using the same
JP2006147345A (en) * 2004-11-19 2006-06-08 Nissan Motor Co Ltd Electrode catalyst layer and its manufacturing method
JP2006236631A (en) * 2005-02-22 2006-09-07 Nissan Motor Co Ltd Polymer electrolyte fuel cell and vehicle mounting the same
JP2006252967A (en) * 2005-03-10 2006-09-21 Nissan Motor Co Ltd Solid polymer electrolyte membrane for fuel cell, and fuel cell using the same
JP2007087826A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Nissan Motor Co Ltd Catalyst structure for polymer electrolyte fuel cell and polymer electrolyte fuel cell having the catalyst layer structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005317467A (en) * 2004-04-30 2005-11-10 Nissan Motor Co Ltd Electrode for fuel cell and mea for fuel cell using the same
JP2006147345A (en) * 2004-11-19 2006-06-08 Nissan Motor Co Ltd Electrode catalyst layer and its manufacturing method
JP2006236631A (en) * 2005-02-22 2006-09-07 Nissan Motor Co Ltd Polymer electrolyte fuel cell and vehicle mounting the same
JP2006252967A (en) * 2005-03-10 2006-09-21 Nissan Motor Co Ltd Solid polymer electrolyte membrane for fuel cell, and fuel cell using the same
JP2007087826A (en) * 2005-09-22 2007-04-05 Nissan Motor Co Ltd Catalyst structure for polymer electrolyte fuel cell and polymer electrolyte fuel cell having the catalyst layer structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP5194636B2 (en) 2013-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4702365B2 (en) Fuel cell separator and method for producing the same
JP5151061B2 (en) Fuel cell
JP2006054165A (en) Polymer fuel electrolyte cell and manufacturing method of polymer electrolyte fuel cell
JP2008204876A (en) Fuel cell separator, manufacturing method of fuel cell separator and fuel cell
JP2001076740A (en) Polymer electrolyte fuel cell
JP2018522365A (en) Fuel cell electrode material and apparatus
JP3711545B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell
JP6382277B2 (en) Method for forming a corrosion-resistant catalyst and ink composition
US20100068591A1 (en) Fuel cell catalyst, fuel cell cathode and polymer electrolyte fuel cell including the same
JP5900995B2 (en) Fuel cell electrode having a gradient catalyst structure
US8518606B2 (en) Catalyst thin layer and method for fabricating the same
US7691770B2 (en) Electrode structure and methods of making same
JP3711546B2 (en) Fuel cell electrode structure and manufacturing method thereof
JP2019160444A (en) Electrode catalyst layer/gas diffusion layer integration type electrode structure, method for manufacturing the same, membrane-electrode assembly and solid polymer fuel cell
JP5194636B2 (en) Membrane electrode assembly, fuel cell
JP2007128908A (en) Cell unit of solid polymer electrolyte fuel cell
JP2009272052A (en) Membrane electrode assembly, and fuel cell
Lyth et al. Electrocatalysts in polymer electrolyte membrane fuel cells
Yasutake et al. Ru-core Ir-shell electrocatalysts deposited on a surface-modified Ti-based porous transport layer for polymer electrolyte membrane water electrolysis
JPH06150944A (en) Fuel cell electrode
KR101483489B1 (en) Seperator for fuel cell and method for manufacturing the same
JP2005285574A (en) Solid polymer type fuel cell
JP2006040703A (en) Catalyst carrying method of solid polymer fuel cell and membrane-electrode junction
JP2007214036A (en) Operation method for fuel cell, and fuel cell
JP2006040633A (en) Electrode for fuel cell, its manufacturing method, and fuel cell using it

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130121

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5194636

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees