JP2505446B2 - ガス拡散電極反応層用原料分散液の製造方法 - Google Patents
ガス拡散電極反応層用原料分散液の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃料電池、二次電池、電気化学的リアクタ
ー等に用いるガス拡散電極の反応層の製造に用いる原料
粉末の製造方法に関する。
ー等に用いるガス拡散電極の反応層の製造に用いる原料
粉末の製造方法に関する。
（従来技術とその問題点） ガス拡散電極は、一般に親水性の反応層に、撥水性の
ガス拡散層を接合し、そのガス拡散層の前記反応層とは
反対側の表面に集電材を接合して成るものである。
ガス拡散層を接合し、そのガス拡散層の前記反応層とは
反対側の表面に集電材を接合して成るものである。
ガス拡散電極の親水性の反応層は、親水性のカーボン
ブラックとポリ四弗化エチレンと撥水性のカーボンブラ
ックとより成り、必要に応じて触媒が担持されている。
この反応層の原料分散液を作るには、従来、親水性カー
ボンブラックとポリ四弗化エチレンと水と界面活性剤と
を混合し、次にこの混合液を濾過してケーキを作り、次
いでこのケーキを加熱乾燥して粉砕していた。
ブラックとポリ四弗化エチレンと撥水性のカーボンブラ
ックとより成り、必要に応じて触媒が担持されている。
この反応層の原料分散液を作るには、従来、親水性カー
ボンブラックとポリ四弗化エチレンと水と界面活性剤と
を混合し、次にこの混合液を濾過してケーキを作り、次
いでこのケーキを加熱乾燥して粉砕していた。
ところで、斯かる原料粉末の製造方法では、乾燥ケー
キを機械的に粉砕するので、均一微細な原料粉末が得ら
れない。従って、ここで得られた粉末に、撥水性カーボ
ンブラックとポリ四弗化エチレンを混合し、焼結して反
応層を作ると、前記原料粉末が不均一で粗大である為、
親水部と撥水部が均一微細に分布しなくなり、反応層の
触媒性能が低下するものである。
キを機械的に粉砕するので、均一微細な原料粉末が得ら
れない。従って、ここで得られた粉末に、撥水性カーボ
ンブラックとポリ四弗化エチレンを混合し、焼結して反
応層を作ると、前記原料粉末が不均一で粗大である為、
親水部と撥水部が均一微細に分布しなくなり、反応層の
触媒性能が低下するものである。
（発明の目的） 本発明は、斯かる問題点を解決すべくなされたもので
あり、均一微細なガス拡散反応層用原料分散液を簡単に
量産することのできる方法を提供することを目的とする
ものである。
あり、均一微細なガス拡散反応層用原料分散液を簡単に
量産することのできる方法を提供することを目的とする
ものである。
（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明のガス拡散電極反
応層用原料分散液の製造方法は、親水性カーボンブラッ
クとポリ四弗化エチレンと水と界面活性剤とを混合し、
次にこの混合物を凍結し、然る後この凍結物を解凍する
ことを特徴とするものである。
応層用原料分散液の製造方法は、親水性カーボンブラッ
クとポリ四弗化エチレンと水と界面活性剤とを混合し、
次にこの混合物を凍結し、然る後この凍結物を解凍する
ことを特徴とするものである。
（作用） 本発明のガス拡散電極反応層用原料分散液の製造方法
は、上記の如く原料粉末の混合物を凍結し、解凍するの
であるから、凍結時界面活性剤の働きが無くなり、親水
性カーボンブラックをまき込んでポリ四弗化エチレン粉
末の均一な凝集核が多数形成されて凍結し、その後解凍
することにより凝集核がそのままの状態で解凍され、均
一微細な原料分散液が作られることになる。
は、上記の如く原料粉末の混合物を凍結し、解凍するの
であるから、凍結時界面活性剤の働きが無くなり、親水
性カーボンブラックをまき込んでポリ四弗化エチレン粉
末の均一な凝集核が多数形成されて凍結し、その後解凍
することにより凝集核がそのままの状態で解凍され、均
一微細な原料分散液が作られることになる。
（実施例） 本発明のガス拡散電極反応層用原料分散液の製造方法
の一実施例を従来例と共に説明する。
の一実施例を従来例と共に説明する。
平均粒径420Åの親水性カーボンブラックと平均粒径
0.3μのポリ四弗化エチレン粉末と水と界面活性剤とし
てのトリトンＸ−100とを7:3:1000:100の割合で混合
し、次にこの混合物を20℃／時程度の冷却速度で−30℃
まで冷却して凍結し、然る後この凍結物を常温で解凍し
た処、粒径２〜10μの分散物のガス拡散電極反応層用原
料分散液が得られた。冷却速度を変えることにより分散
物の粒径のコントロールが容易にできる。
0.3μのポリ四弗化エチレン粉末と水と界面活性剤とし
てのトリトンＸ−100とを7:3:1000:100の割合で混合
し、次にこの混合物を20℃／時程度の冷却速度で−30℃
まで冷却して凍結し、然る後この凍結物を常温で解凍し
た処、粒径２〜10μの分散物のガス拡散電極反応層用原
料分散液が得られた。冷却速度を変えることにより分散
物の粒径のコントロールが容易にできる。
一方、平均粒径420Åの親水性カーボンブラックと平
均粒径0.3μｍのポリ四弗化エチレン粉末と水と界面活
性剤としてのトリトンＸ−100とを7:3:1000:100の割合
で混合し、次にこの混合物を濾過槽で濾過してケーキを
作り次いでこのケーキを280℃３時間加熱して乾燥し、
然る後このケーキを粉砕した処、粒径１〜100μのガス
拡散電極反応層用原料粉末が得られた。
均粒径0.3μｍのポリ四弗化エチレン粉末と水と界面活
性剤としてのトリトンＸ−100とを7:3:1000:100の割合
で混合し、次にこの混合物を濾過槽で濾過してケーキを
作り次いでこのケーキを280℃３時間加熱して乾燥し、
然る後このケーキを粉砕した処、粒径１〜100μのガス
拡散電極反応層用原料粉末が得られた。
このように後者の従来例では粒径１〜100μと原料粉
末の粒径が大きく且つばらつきが大きくて不均一である
のに対し、前者の実施例では粒径２〜10μと原料分散物
の粒径が小さく且つばらつきが小さくて略均一である。
末の粒径が大きく且つばらつきが大きくて不均一である
のに対し、前者の実施例では粒径２〜10μと原料分散物
の粒径が小さく且つばらつきが小さくて略均一である。
然して実施例の原料分散液と従来例の原料粉末に水と
界面活性剤を加えた分散液に夫々平均粒径420Åの撥水
性カーボンブラックと平均粒径0.3μのポリ四弗化エチ
レンディスパージョンとを水溶液中で3:7の割合で混合
し、濾過後280℃で3hr乾燥し、次いで380℃で3Sec間焼
結して厚さ0.1mmの反応層を夫々作った。そしてこの反
応層をガス拡散電極として使用した処、従来例の原料分
散液を用いた反応層のガス拡散電極は、親水性と撥水部
が均一微細に分布していない為、電解液とガスとの接触
面積が不十分で、反応が十分に行われず、触媒性能が低
かったが、実施例の原料粉末を用いた反応層のガス拡散
電極は、親水部と撥水部が均一微細に分布している為、
電解液とガスとの接触面積が大きく、反応が十分に行わ
れて、触媒性能が高かった。
界面活性剤を加えた分散液に夫々平均粒径420Åの撥水
性カーボンブラックと平均粒径0.3μのポリ四弗化エチ
レンディスパージョンとを水溶液中で3:7の割合で混合
し、濾過後280℃で3hr乾燥し、次いで380℃で3Sec間焼
結して厚さ0.1mmの反応層を夫々作った。そしてこの反
応層をガス拡散電極として使用した処、従来例の原料分
散液を用いた反応層のガス拡散電極は、親水性と撥水部
が均一微細に分布していない為、電解液とガスとの接触
面積が不十分で、反応が十分に行われず、触媒性能が低
かったが、実施例の原料粉末を用いた反応層のガス拡散
電極は、親水部と撥水部が均一微細に分布している為、
電解液とガスとの接触面積が大きく、反応が十分に行わ
れて、触媒性能が高かった。
尚、上記実施例では、親水性カーボンブラック単体を
用いたが、本発明はこれに限るものではなく、触媒を担
持した親水性カーボンブラックを用いてもよいものであ
る。
用いたが、本発明はこれに限るものではなく、触媒を担
持した親水性カーボンブラックを用いてもよいものであ
る。
（発明の効果） 以上の説明で判るように本発明のガス拡散電極反応層
用原料分散液の製造方法は、親水性カーボンブラックと
ポリ四弗化エチレンと水と界面活性剤とを混合し、次に
この混合物を凍結し、然る後この凍結物を解凍するので
あるから、凍結時界面活性剤の働きが無くなり、親水性
カーボンブラックをまき込んでポリ四弗化エチレンの均
一な凝集核が多数形成されて凍結し、その後解凍するこ
とに凝集核がそのままの状態で解凍される結果、得られ
る原料分散液は均一微細なものとなる。また至って簡単
な製造方法であるから量産に適する。
用原料分散液の製造方法は、親水性カーボンブラックと
ポリ四弗化エチレンと水と界面活性剤とを混合し、次に
この混合物を凍結し、然る後この凍結物を解凍するので
あるから、凍結時界面活性剤の働きが無くなり、親水性
カーボンブラックをまき込んでポリ四弗化エチレンの均
一な凝集核が多数形成されて凍結し、その後解凍するこ
とに凝集核がそのままの状態で解凍される結果、得られ
る原料分散液は均一微細なものとなる。また至って簡単
な製造方法であるから量産に適する。
Claims (1)
- 【請求項１】親水性カーボンブラックとポリ四弗化エチ
レンと水と界面活性剤とを混合し、次にこの混合物を凍
結し、然る後この凍結物を解凍することを特徴とするガ
ス拡散電極反応層用原料分散液の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62057378A JP2505446B2 (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | ガス拡散電極反応層用原料分散液の製造方法 |
| US07/034,499 US4816431A (en) | 1986-04-03 | 1987-04-03 | Process for preparing materials for reaction layer of gas permeable electrode |
| US07/283,782 US5124018A (en) | 1986-04-03 | 1988-12-13 | Process for preparing raw materials for reaction layer of gas permeable electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62057378A JP2505446B2 (ja) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | ガス拡散電極反応層用原料分散液の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224153A JPS63224153A (ja) | 1988-09-19 |
| JP2505446B2 true JP2505446B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=13053934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62057378A Expired - Fee Related JP2505446B2 (ja) | 1986-04-03 | 1987-03-12 | ガス拡散電極反応層用原料分散液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2505446B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1134556C (zh) * | 1998-11-12 | 2004-01-14 | 古屋长一 | 气体扩散电极原料、其制备方法及气体扩散电极的制作方法 |
| US6967039B2 (en) * | 2003-07-28 | 2005-11-22 | General Motors Corporation | Untreated diffusion media with mesoporous layer and devices incorporating the same |
-
1987
- 1987-03-12 JP JP62057378A patent/JP2505446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224153A (ja) | 1988-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |