JP2013073695A - 触媒担持基体およびその製造方法、膜電極接合体ならびに燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態に係る触媒担持基体は、複数の空孔を含む触媒層が基体上に担持されてなる。前記触媒を厚さ方向に切断したときの前記空孔の断面の平均径が5nm〜400nmであり、前記空孔の断面の長辺:短辺の比が平均で1:1〜10:1である。
【選択図】図1
Description
下記の表1に記載される条件に沿って実施例1から21に係る触媒担持基体を作製した。具体的には、次のように製造した。
比較例1に係る触媒担持基体を、下記の表2に記載される条件に沿って作製した。すなわち、基体としてウィスカー基板(有機顔料ピグメントレッド149、平均直径が50nm)を用意した。その上に、白金をスパッタリングした。このとき白金のローディング量を0.20mg/cm2とした。
比較例2から6に係る触媒担持基体を、表2に記載される条件に沿ってそれぞれ作製した。カーボンペーパー(東レ社製、商品名:Toray060)上に、表2に記載される第1材料および第2材料をスパッタリングした。このスパッタリングを、比較例ごとに表2に示されるローディング量および触媒層の厚さとなるまで繰り返した。その後、比較例2では、80℃の10重量%硫酸水溶液に2時間浸漬する酸処理を行った。一方、比較例3から6では、表2に記載される雰囲気および温度にて熱処理を行った後、80℃の10重量%硫酸水溶液に2時間浸漬する酸処理を行った。
比較例7として、Pt標準電極を作製した。秤量した2gのPt触媒、5gの純水、5gの20%ナフィオン(デュポン社製)溶液および20gの2−エトキシエタノールを良く攪拌し、分散させた後、スラリーを作製した。得られたスラリーを、撥水処理したカーボンペーパー(350μm、東レ社製)にコントロールコータで塗布し、乾燥させた。これにより、Pt触媒のローディング密度が0.2mg/cm2のPt標準電極を作製した。なお、Pt標準電極についてSEMによる観察を行ったが、実施形態に係る触媒担持基体が有するような触媒層は確認できなかった。
作製した実施例1から21および比較例2から6の触媒担持基体について、厚さ方向に切断し、その断面をSEM観察した。その結果、実施例1〜21および比較例3〜6では、内部に空孔を有する触媒層が形成されていた。さらに、実施例1〜21、比較例2〜3および比較例5〜6の空孔の径および長辺:短辺の比を求めた。なお、比較例2では、シート状触媒と空隙層との層状構造を有する触媒層が形成されていた。また、700℃で熱処理を行った比較例4では、触媒層内部の空孔が崩壊しており、径を計測できなかった。以上の結果を表1および2に示す。
実施例1から21および比較例1から7のそれぞれについて、膜電極接合体(MEA)および燃料電池を作製した。各触媒担持基体について、電極面積が約12cm2となるように、3×4cmの長方形に切り取り、カソードとして用いた。一方、アノードとして、比較例7のPt標準電極を用いた。これらの電極で高分子電解質膜としてのナフィオン(デュポン社製、商品名)を挟み、125℃で5分間、30kg/cm2の圧力で熱圧着して、MEAを作製した。
まず、作製した各々の燃料電池について、電圧を測定した。各々の燃料電池において、アノードに対して、燃料として水素を流量20ml/分で供給し、カソードに対して、空気を流量100ml/分で供給した。燃料電池を65℃に維持しながら、0.2A/cm2の電流密度で放電させ、10時間後のセル電圧(V)を測定した。結果を表1および表2に示す。
表1および2から、ローディング量の等しい実施例1から4および7から21と比較例1から4および7とを比較した場合、実施例1から4および7から21は、高い電圧および耐久性を示し、燃料電池としての性能が高いことがわかる。
Claims (10)
- 基体と、前記基体に担持され、複数の空孔を含んだ触媒層とを具備し、前記触媒層のその厚さ方向に断面において、前記空孔は、平均径が5nm〜400nmであり、長辺:短辺の比が平均で1:1〜10:1である触媒担持基体。
- 前記触媒層の平均厚さが0.05μm〜3μmである請求項1に記載の触媒担持基体。
- 前記触媒層は、Pt、Ru、Rh、Os、Ir、Pd、Au、Zr、Ti、Ta、Si、Al、Sn、Hf、Ge、Ga、In、Ce、Nb、W、Mo、Cr、Ni、Co、Mn、Cu、Fe、Zn、BおよびVから成る群から選択される元素の単体金属、複数の前記元素から成る合金、または前記元素を少なくとも1つ含む酸化物から成る請求項1または2に記載の触媒担持基体。
- 前記空孔内部に、Ni、Mn、Sn、Al、Cu、FeおよびZnから成る群から選択される少なくとも1つの元素の単体金属、複数の前記元素から成る合金、前記元素を少なくとも1つ含む酸化物または前記元素を少なくとも1つ含む窒化物が存在する請求項1から3の何れか1項に記載の触媒担持基体。
- 触媒活性を有する第1材料のスパッタまたは蒸着と、前記第1材料と比較して、酸性溶液、アルカリ溶液または電解法を用いた溶解処理による溶解を生じやすい第2材料のスパッタまたは蒸着とを、基体に対して交互に繰り返し行い、前記第1材料および前記第2材料を含んだ堆積層を形成する工程と、
前記堆積層に対して熱処理を行い、前記第1材料中に前記第2材料を拡散させる工程と、
前記溶解処理により前記熱処理後の前記堆積層から前記第2材料の少なくとも一部を除去して、複数の空孔を含んだ触媒層を得る工程と
を含む触媒担持基体の製造方法。 - 前記溶解処理は酸性溶液を用いて行われる請求項5に記載の製造方法。
- 前記第2材料は、Ni、Mn、Sn、Al、Cu、FeおよびZnから成る群から選択される少なくとも1つの金属を含んだ請求項5または6に記載の製造方法。
- 前記熱処理において、前記堆積層を300℃以上600℃以下の温度に加熱する請求項5から7の何れか1項に記載の製造方法。
- 請求項1から4の何れか1項に記載の触媒担持基体または請求項3から8の何れか1項に記載の製造方法により製造される触媒担持基体を少なくとも一方が含んだ第1及び第2電極と、
前記第1及び第2電極間に介在した電解質と
を具備した膜電極接合体。 - 請求項9に記載の膜電極接合体と、
前記膜電極接合体を収容した筐体と
を具備した燃料電池。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160026874A (ko) * | 2013-05-14 | 2016-03-09 | 존슨 맛쎄이 푸엘 셀스 리미티드 | 촉매 |
JP2016181488A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-13 | 株式会社東芝 | 燃料電池用電極、燃料電池用膜電極複合体および燃料電池 |
JP2019076891A (ja) * | 2017-10-20 | 2019-05-23 | 国立大学法人東北大学 | ナノ粒子およびナノ粒子の製造方法 |
US10535888B2 (en) | 2017-03-22 | 2020-01-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Membrane electrode assembly, electrochemical cell, stack, fuel cell, and vehicle |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101792281B1 (ko) * | 2012-12-14 | 2017-11-01 | 삼성전기주식회사 | 파워 인덕터 및 그 제조 방법 |
CN109735817B (zh) * | 2019-02-27 | 2020-10-13 | 杜铁路 | 一种具有催化特性的贵金属/氧化物复合薄膜及制备方法 |
CN114899419B (zh) * | 2022-04-22 | 2023-11-03 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种改善燃料电池催化层质子传导的制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06246160A (ja) * | 1993-02-22 | 1994-09-06 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 燃料電池用合金触媒の製造方法 |
JP2003109606A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池とその製造方法 |
JP2003151566A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-23 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 電極触媒層形成方法 |
JP2006147371A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Canon Inc | 固体高分子型燃料電池用電極触媒、その製造方法および燃料電池 |
JP2008229514A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Toshiba Corp | 触媒層担持基板の製造方法、膜電極複合体の製造方法、および燃料電池の製造方法 |
JP2010033759A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Toshiba Corp | 触媒層担持基板の製造方法、触媒層担持基板、膜電極複合体、および燃料電池 |
JP2010221090A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 触媒層担持基板の製造方法および燃料電池 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5672438A (en) * | 1995-10-10 | 1997-09-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Membrane and electrode assembly employing exclusion membrane for direct methanol fuel cell |
US6890677B2 (en) * | 1999-05-06 | 2005-05-10 | Sandia Corporation | Fuel cell and membrane |
US6749892B2 (en) | 2000-03-22 | 2004-06-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for fabricating membrane-electrode assembly and fuel cell adopting the membrane-electrode assembly |
US20060189132A1 (en) | 2003-04-16 | 2006-08-24 | Bridgestone Corporation | Method for forming porous thin film |
KR20070029218A (ko) * | 2004-06-30 | 2007-03-13 | 조지아 테크 리서치 코오포레이션 | 미세구조체 및 그의 제작 방법 |
JP2007123043A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Canon Inc | 固体高分子型燃料電池の触媒層、その製造方法および固体高分子型燃料電池 |
CN1964111A (zh) * | 2005-11-10 | 2007-05-16 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种质子交换膜燃料电池的电极、膜电极及制法和应用 |
JP5305699B2 (ja) | 2007-03-19 | 2013-10-02 | 株式会社東芝 | 触媒、触媒の製造方法、膜電極複合体及び燃料電池 |
US8808943B2 (en) * | 2007-05-21 | 2014-08-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Membrane electrode assembly including porous catalyst layer and method of manufacturing the same |
-
2011
- 2011-09-26 JP JP2011209858A patent/JP6045780B2/ja active Active
-
2012
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- 2012-09-25 US US13/626,293 patent/US9793549B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06246160A (ja) * | 1993-02-22 | 1994-09-06 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 燃料電池用合金触媒の製造方法 |
JP2003109606A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池とその製造方法 |
JP2003151566A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-23 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 電極触媒層形成方法 |
JP2006147371A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Canon Inc | 固体高分子型燃料電池用電極触媒、その製造方法および燃料電池 |
JP2008229514A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Toshiba Corp | 触媒層担持基板の製造方法、膜電極複合体の製造方法、および燃料電池の製造方法 |
JP2010033759A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Toshiba Corp | 触媒層担持基板の製造方法、触媒層担持基板、膜電極複合体、および燃料電池 |
JP2010221090A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 触媒層担持基板の製造方法および燃料電池 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160026874A (ko) * | 2013-05-14 | 2016-03-09 | 존슨 맛쎄이 푸엘 셀스 리미티드 | 촉매 |
JP2016525926A (ja) * | 2013-05-14 | 2016-09-01 | ジョンソン、マッセイ、フュエル、セルズ、リミテッドJohnson Matthey Fuel Cells Limited | 触媒 |
KR102225982B1 (ko) * | 2013-05-14 | 2021-03-11 | 존슨 맛쎄이 푸엘 셀스 리미티드 | 촉매 |
US10644325B2 (en) | 2013-12-19 | 2020-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Porous catalyst layer, membrane electrode assembly, and electrochemical cell |
JP2016181488A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-13 | 株式会社東芝 | 燃料電池用電極、燃料電池用膜電極複合体および燃料電池 |
US10873097B2 (en) | 2015-03-25 | 2020-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrode for fuel cell, membrane electrode complex body for fuel cell, and fuel cell |
US10648092B2 (en) | 2015-11-10 | 2020-05-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrode, membrane electrode assembly, electrochemical cell, and stack |
US10535888B2 (en) | 2017-03-22 | 2020-01-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Membrane electrode assembly, electrochemical cell, stack, fuel cell, and vehicle |
US11094954B2 (en) | 2017-09-21 | 2021-08-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrode, membrane electrode assembly, electrochemical cell, stack, fuel cell, vehicle and flying object |
JP2019076891A (ja) * | 2017-10-20 | 2019-05-23 | 国立大学法人東北大学 | ナノ粒子およびナノ粒子の製造方法 |
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