JP3649013B2 - 燃料電池用電極の製造方法 - Google Patents

燃料電池用電極の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3649013B2
JP3649013B2 JP01796999A JP1796999A JP3649013B2 JP 3649013 B2 JP3649013 B2 JP 3649013B2 JP 01796999 A JP01796999 A JP 01796999A JP 1796999 A JP1796999 A JP 1796999A JP 3649013 B2 JP3649013 B2 JP 3649013B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
fuel cell
polymer electrolyte
solid polymer
catalyst
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP01796999A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000215899A5 (ja
JP2000215899A (ja
Inventor
人見  周二
Original Assignee
日本電池株式会社
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 日本電池株式会社 filed Critical 日本電池株式会社
Priority to JP01796999A priority Critical patent/JP3649013B2/ja
Publication of JP2000215899A publication Critical patent/JP2000215899A/ja
Publication of JP2000215899A5 publication Critical patent/JP2000215899A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3649013B2 publication Critical patent/JP3649013B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Inert Electrodes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池用電極の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
固体高分子電解質型燃料電池は、パーフルオロスルフォン酸膜等のイオン交換膜を電解質とし、このイオン交換膜の両面にアノードとカソードの各電極を接合して構成され、アノードに水素、カソードに酸素を供給して電気化学反応により発電する装置である。各電極で生じる電気化学反応を下記に示す。
アノード:H2→2H++2e-
カソード:1/2O2+2H++2e-→H2
全反応: H2+1/2O2→H2
この反応式から明らかなように、各電極の反応は、活物質であるガス(水素または酸素)、プロトン(H+)および電子(e-)の授受が同時におこなうことができる三相界面でのみ進行する。
【0003】
このような機能を有する電極としては、固体高分子電解質とカーボン粒子および触媒物質とを含む固体高分子電解質−触媒複合電極があり、例えばこの電極は、図2に示したように、触媒物質の担持されたカーボン粒子21と固体高分子電解質22とが混ざり合ってこれらが三次元に分布するとともに、内部に複数の細孔23が形成された多孔性の電極であって、触媒の担体であるカーボンが電子伝導チャンネルを形成し、固体電解質がプロトン伝導チャンネルを形成し、細孔が、酸素または水素および生成物である水の供給排出チャンネルを形成するものである。そして電極内にこれら3つのチャンネルが三次元的に広がり、ガス、プロトン(H+)および電子(e-)の授受を同時におこなうことのできる三相界面が無数に形成されて、電極反応の場が提供されている。なお、図において、24はイオン交換膜を示す。
【0004】
従来、このような構造を有する電極は、カーボン粒子担体に白金などの貴金属粒子を高分散に担持させた触媒担持カーボン粒子とPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)粒子分散溶液よりなるペーストを高分子フィルムや導電性多孔質体のカーボン電極基材上に製膜(一般に膜厚3〜30μm)して加熱乾燥した後、固体高分子電解質溶液をこの上から塗布、含浸させる方法、上記触媒担持カーボン粒子とPTFE粒子と固体高分子電解質溶液よりなるペーストを高分子フィルムや導電性多孔質体のカーボン電極基材上に製膜(一般に膜厚3〜30μm)した後、加熱乾燥する方法等により作製されていた。なお、固体高分子電解質溶液としては、先に述べたイオン交換膜と同じ組成からなるものをアルコールで溶解し、液状にしたものが、PTFE粒子分散溶液としては、粒子径約0.23μmのPTFE粒子の分散溶液が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記説明したような製造方法により作製された電極では、カーボンに担持された触媒の利用率が低く、例えばわずかに10%程度であることが報告されている(例えばEdson A.Ticianelli, J.Electroanal. Chem.,251,275(1998))。この原因は、これまでの製造方法が、あらかじめカーボン粒子に白金等の触媒粒子を担持させた後、該カーボン粒子と固体高分子電解質とを混合する方法を用いていることに起因するものである。
【0006】
すなわち、担体であるカーボンの粒子径は例えば30nmと小さく、固体高分子電解質と混合される前のカーボン粒子の状態は、カーボン粒子がいくつか集合し、表面にかなり緻密な凹凸が形成されたカーボン粒子集合体を形成した状態となっている。一方、固体電解質溶液は、ある一定の粘度を有しており、そのため、カーボン粒子とPTFE粒子よりなる分散層に固体高分子電解質溶液を含浸する方法によっても、また、カーボン粒子とPTFE粒子と固体高分子電解質溶液とを混合したペーストを用いる方法によっても、固体高分子電解質溶液がカーボン粒子集合体の凹部の深部までは浸透せず、カーボン粒子集合体の深部で三相界面が形成されない。そのため、カーボン集合体の深部に位置するカーボン粒子の触媒粒子は電極反応に関与することなく触媒の利用率の低下を招いているのである。このような電極の構造を図3に示す。同図に示したように、触媒粒子32、33を担持したカーボン粒子31が集合してカーボン粒子集合体(この図では集合体を形成するカーボン粒子の内の4個が表れている)が形成され、固体高分子電解質34がカーボン粒子集合体の凹部の深部35に浸透せず、触媒粒子の中にカーボンと固体高分子電解質の接触面に位置し電極反応に有効に働く触媒粒子32と、固体高分子電解質との接触部を持たないために電極反応に有効に働かない触媒粒子33とが生じる。
【0007】
これに対し、本願発明者は、触媒還元されて触媒物質を生成する触媒原料化合物と固体高分子電解質およびカーボン粒子との混合物を用意し、該混合物中の触媒原料化合物を化学的に還元する方法を見出し、触媒物質がカーボン粒子と固体高分子電解質との接触面に主として担持されている構造の電極(すなわち、図3における触媒粒子32が主となっている)を作製することによって、上記問題を解決することに成功した。
【0008】
しかしながら、上記問題を解決することによって、さらに触媒の利用率を改善するためには、触媒担持カーボンと固体高分子電解質をマクロ的にとらえ、これらを電極内にいかに三次元的に配置するかを検討するだけでは限界が有り、電極の三相界面の構造についてミクロ的に検討することが必要であることが明らかになった。
【0009】
すなわち、例えばH.L.Yeager等の報告(J.Electrochem.Soc., 128,1880(1981))よび、小久見等の報告(J.Electrochem.Soc., 132,2601(1985))にも記載されているように、プロトンはもちろん、反応活物質であるガス(水素または酸素)およびカソードの生成物である水は、固体高分子電解質の親水性の交換基が水とともに集合したクラスターと呼ばれるプロトン伝導経路を移動し、テフロン骨格部である疎水性の部分は移動経路となり得ない。このため、本発明者は、燃料電池電極としての反応の進行する三相界面は、ミクロ的に検討結果によれば、カーボン粒子表面と固体高分子電解質のプロトン伝導経路との接触面のみに存在すると考え、このような固体高分子電解質内のプロトン伝導経路に対する触媒物質の位置関係と分布状態を検討する必要がある事が分かったのである。
【0010】
図4は従来の電極の固体高分子電解質と接触したカーボン粒子の表層の状態を示す概念図である。従来の電極では、例えばこの図に示すように、カーボン粒子41の表層をプロトン伝導経路42とテフロン骨格部43よりなる固体高分子電解質が被覆しており、カーボン粒子41表面に触媒粒子44、45が担持されている。ところが、触媒粒子44は、プロトン伝導経路42に位置しているために有効に作用するが、触媒粒子45は、テフロン骨格部43に位置しているために有効に作用しないと考えられる。また、図4において、Aの領域は、三相界面が形成されている領域ではあるが、触媒粒子が存在しない領域であって、触媒粒子が担持されていないために反応に関与しない領域となっていると考えられる。すなわち、このような電極においては、触媒粒子45の存在は触媒の利用率の低下を、三相界面Aの存在は電極の活性度の低下を招いているのである。以上に鑑み、本発明は、電極のミクロ的検討結果による三相界面、つまり固体高分子電解質のプロトン伝導経路に接するカーボン粒子表面に触媒物質が担持された燃料電池用電極を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明の燃料電池用電極の製造方法は、固体高分子電解質およびカーボン粒子を含む混合体に触媒原料化合物を吸着させる第1の工程と、第1の工程で得られた混合体を洗浄する第2の工程と、その混合体中の触媒原料化合物を化学的に還元する第の工程を経る燃料電池用電極の製造方法であって、第1の工程で使用する触媒原料化合物が白金属金属を含み、この白金属金属は水溶液またはアルコール溶液中で白金属金属を含む陽イオンと、陰イオンとに解離することを特徴とする。さらに好ましくは、前記白金族金属化合物が、白金族金属の錯体であることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の目的とする、電極のミクロ的検討結果による三相界面、つまり固体高分子電解質のプロトン伝導経路に接するカーボン粒子表面に触媒物質が担持された燃料電池用電極を製造するには、固体高分子電解質およびカーボン粒子を含む混合体に触媒原料化合物を吸着させる第1の工程において、触媒原料化合物が固体高分子電解質のプロトン伝導経路に吸着すること、さらに好ましくは、固体高分子電解質が被覆されておらず、露出しているカーボン表面などに比べて、プロトン伝導経路に優先的に吸着することが必要となる。
つぎに、第1の工程で得られた混合体を洗浄する第2の工程を経て、その混合体中の触媒原料化合物を化学的に還元する第の工程においては、固体高分子電解質のプロトン伝導経路に吸着した触媒物質が化学的に還元されることが、さらに好ましくは、カーボン粒子表面と固体高分子電解質のプロトン伝導経路との接触面に吸着した触媒原料化合物が優先的に還元されることが必要となる。
本発明の燃料電池用電極の製造方法は、白金族金属を含む陽イオンが、固体高分子電解質とのイオン交換によりプロトン伝導経路に吸着すること、さらに、カーボン粒子が白金族金属の陽イオンの還元反応に対して活性を示すことに着目してなされたものである。本発明において用いる触媒原料化合物としては、該化合物が還元されることで触媒物質となることが可能な化合物であって、触媒として機能すればその形状等、触媒物質の形態は特に問わないが、例えば還元により触媒金属粒子が生成されるものを用いる。
触媒の種類としては、酸素還元能力、水素酸化能力の高いものが選択され、触媒原料化合物としては白金、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、パラジウム、オスニウムなどの白金族金属を用いるのが良い。そして、その触媒原料化合物が、固体高分子電解質のイオン交換により固体高分子電解質のプロトン伝導経路に吸着するように、触媒原料化合物は、水溶液またはアルコール溶液中で白金属金属を含む陽イオンと、陰イオンとに解離する白金族金属化合物を含むことが適している。
そのような白金族金属化合物として、例えば、PtCl、PdCl、Pd(NO)、Rh(NO・2HO、RhCl・HO、RuCl、RuAcCl、IrClなどがある。これらの化合物は、固体高分子電解質のイオン交換により固体高分子電解質のプロトン伝導経路に吸着するが、同時に、固体高分子電解質が被覆されておらず、露出しているカーボン表面にも吸着する。
そこで、さらに好ましくは、前記の白金族金属化合物が、固体高分子電解質のイオン交換により固体高分子電解質のプロトン伝導経路に優先的に吸着するように、触媒原料化合物は、水溶液またはアルコール溶液中で白金属金属を含む陽イオンと、陰イオンとに解離する白金族金属の錯体物であることが適している。
そのような白金族金属の錯体として、例えば[M(NH]X(M;白金族金属、X;1価陰イオン、nおよびm;整数)であらわされる白金族金属のアンミン錯体、好ましくは例えば[M(NH]X(M;白金族金属、X;1価陰イオン、n;2または3)であらわされる2価の白金族金属のアンミン錯体、さらに好ましくは、例えば[Pt(NH]X(X;1価陰イオン)であらわされる2価の白金アンミン錯体、もっとも好ましくはテトラアンミン白金(2価)塩化物([Pt(NH]Cl・nHO)がある。
上記に示した各アンミン錯体は、固体高分子電解質が被覆されておらず、露出しているカーボン表面には吸着し難く、固体高分子電解質のイオン交換により固体高分子電解質のプロトン伝導経路に優先的に吸着する。その傾向は、白金族金属の2価のアンミン錯体に強く、とくにテトラアンミン白金(2価)塩化物([Pt(NH]Cl・nHO)は顕著である。
【0012】
また、白金族金属化合物または錯体を用いる場合、いくつかの化合物または錯体の混合物を用いても良いし、複塩でもよい。例えば、 白金化合物とルテニウム化合物を混ぜて用いることで、還元工程により、白金−ルテニウム合金の形成が期待できる。
【0013】
また、本発明の電極において用いられる固体高分子電解質としては、イオン交換樹脂、特に陽イオン交換樹脂からなるものが好ましく、パーフルオロスルフォン酸またはスチレン−ジビニルベンゼン系のスルフォン酸型固体高分子電解質が好ましい。そして、カーボン粒子としては、触媒原料化合物の還元に対して高い活性を示すものが好ましく、例えば、たとえば、Denka Black、ValcanXC−72、Black Pearl 2000等の、アセチレンブラックが好ましい。
【0015】
固体高分子電解質とカーボン粒子との混合体は、カーボン粒子、固体高分子電解質溶液、さらに必要に応じてPTFE粒子分散溶液よりなるペーストを高分子フィルム上に製膜(好ましくは膜厚3〜30μm)して乾燥し、または、カーボン粒子、PTFE粒子分散溶液よりなるペーストを高分子フィルム上に製膜(好ましくは膜厚3〜30μm)して乾燥したのち、固体高分子電解質溶液を塗布、含浸させて、または、カーボン粒子、固体高分子電解質溶液、さらに必要に応じてPTFE粒子分散溶液よりなるペーストを導電性多孔質体のカーボン電極基材上に塗布、乾燥して、または、カーボン粒子、PTFE粒子分散溶液よりなるペーストを導電性多孔質体のカーボン電極基材上に塗布して、加熱乾燥した後、固体高分子電解質溶液を塗布、含浸させて作製されるのが好ましい。さらに、カーボン粒子、固体高分子電解質溶液よりなる混合体をイオン交換膜の両面、または片面に接合した形態としても良い。
【0016】
の工程で用意された触媒原料化合物とカーボン粒子と固体高分子電解質との混合物中の触媒原料化合物を還元するには、量産に適した還元剤を用いる化学的な還元方法が好ましく、特に、生成される触媒物質が微細であり、触媒活性も高いという理由から、水素ガスまたは水素含有ガスによって気相還元する方法またはヒドラジンを含む不活性ガスによって気相還元する方法がより好ましい。
【0017】
さらに還元に際しては、カーボン粒子が還元反応に対して触媒活性を示すことにより、固体高分子電解質内触媒原料化合物に比べて、カーボン粒子表面の触媒原料化合物が優先的に還元されるが、還元剤の種類、還元圧力、還元剤濃度、還元時間、還元温度を適時調整し、カーボン粒子表面の触媒原料化合物がより優先的に還元されるようにし、主としてカーボン粒子と固体高分子電解質との接触面に触媒物質が還元生成されるようにするのが良い。
例えば、還元剤として水素を用い、その還元温度を調整することで、固体高分子電解質中の触媒原料化合物より、カーボン粒子表面の触媒原料化合物がより優先的に還元されるようにし、主としてカーボン粒子と固体高分子電解質との接触面に触媒物質が還元生成されるようにすることができる。
パーフルオロスルフォン酸型固体高分子電解質膜中に吸着した白金アンミン錯体[Pt(NH2+の水素による還元温度は、約300℃とパーフルオロスルフォン酸型固体高分子電解質の分解温度(280℃)より若干高いが、カーボン粒子(Denka Black,Valcan XC−72,Black Pearl 2000等)の表面に吸着した[Pt(NH 2+のそれは、180℃であることが報告されている(K.Amine,M.Mizuhata,K.Oguro,H.Takenaka,J.Chem.Soc.Faraday Trans.,91,4451(1995))。
そして、発明者は、固体高分子電解質中の触媒原料化合物より、カーボン粒子表面の触媒原料化合物がより優先的に還元されるようにし、主としてカーボン粒子と固体高分子電解質との接触面に触媒物質が還元生成されるようにすることができる温度は150〜250℃、さらに好ましくは180〜230℃であることを見出した
つまり、カーボン粒子としてたとえばValcan XC−72を用い、触媒原料化合物として[Pt(NH]Clを用い、水素ガスにより150〜250℃、さらに好ましくは180〜230℃で還元することで、固体高分子電解質とカーボン粒子および触媒物質とを含む固体高分子電解質−触媒複合電極であって、固体高分子電解質のプロトン伝導経路に接するカーボン粒子表面に触媒物質が担持されたことを特徴とする燃料電池用電極の作製が可能となる。
ここで、第の工程の水素ガスなどの還元により還元されなかった触媒原料化合物は、電極を塩酸などの酸性水溶液に浸漬することで、電極より抽出することができる。
本発明の製造方法では、1回目の第1の工程と第2の工程と第3の工程とをおこなった後、2回目の第1の工程第2の工程と第3の工程と繰り返すことで、最初に担持された触媒物質を核としてさらに触媒物質を成長させることが可能であり、任意の大きさの触媒物質を担持させることができる。
【0018】
【実施例】
以下、本発明を好適な実施例を用いて説明する。
【0019】
[実施例1]
固体高分子電解質(アルドリッチ社製、ナフィオン5wt%溶液)とカーボン粒子(Valcan XC−72(田中貴金属))およびPTFE粒子(三井デュポンフロロケミカル社製、テフロン30J)を混錬してペースト状にして、撥水性を付与した導電性多孔質体のカーボン電極基材(0.5mm)上に塗布して、窒素雰囲気中で120℃、1時間乾燥した。
【0020】
ひきつづき、上記固体高分子電解質とカーボン粒子の分散物をPtCl4溶液中に2日間浸漬し、イオン交換により固体高分子電解質のプロトン伝導経路にPt+4を吸着させた後、精製水で充分洗浄・乾燥後1気圧、180℃の水素雰囲気中で約4時間還元した。つぎに、1mol/lの塩酸に一昼夜浸漬して不要なPtCl4を抽出して実施例の電極Aを得た。別途行った分析により電極Aに担持された白金量は約1.0mg/cm2であることが確認されている。
【0021】
[実施例2]
固体高分子電解質(アルドリッチ社製、ナフィオン5wt%溶液)とカーボン粒子(Valcan XC−72(田中貴金属))およびPTFE粒子(三井デュポンフロロケミカル社製、テフロン30J)を混錬してペースト状にして、撥水性を付与した導電性多孔質体のカーボン電極基材(0.5mm)上に塗布して、窒素雰囲気中で120℃、1時間乾燥した。
【0022】
ひきつづき、上記固体高分子電解質とカーボン粒子の分散物を[Pt(NH]Cl溶液中に2日間浸漬し、イオン交換により固体高分子電解質のプロトン伝導経路に[Pt(NH+2を吸着させた後、精製水で充分洗浄・乾燥後、1気圧、180℃の水素雰囲気中で約4時間還元して、白金をカーボンと固体高分子電解質のプロトン伝導経路の接面に優先的に担持させた。さらに、[Pt(NH]Cl溶液中への浸漬、水素ガスによる還元を2回おこない、先に担持したPtを核として、Ptを担持・成長させた。つぎに、1mol/lの塩酸に一昼夜浸漬して不要な[Pt(NH]Clを溶出して実施例の電極Bを得た。別途行った分析により電極Bに担持された白金量は約0.7mg/cmであることが確認されている。
【0023】
[比較例1]
白金担持カーボン(田中貴金属製、10V30E:Valcan XC−72に白金を30wt%担持)と固体高分子電解質(アルドリッチ社製、ナフィオン5wt%溶液)およびPTFE粒子(三井デュポンフロロケミカル社製、テフロン30J)を混錬したペーストを、撥水性を付与した導電性多孔質体のカーボン電極基材(0.5mm)上に塗布して、窒素雰囲気中で120℃、1Hr乾燥して比較例の電極Cを得た。電極Cの白金量は、約1.6mg/cm2となるように、ペースト作製時の白金担持カーボンの量を調整した。
【0024】
実施例の電極A、BおよびCをホットプレス(140℃)にてイオン交換膜(デュポン社製、ナフィオン、膜厚約50μm)の両面に接合し、燃料電池の単セルホルダーに組んでセルA、BおよびCを得た。
【0025】
これらのセルの供給ガスに酸素、水素(2気圧、80℃)を用いた際の電流―電圧特性を図1に示す。図1より、本発明によるセル(A、B)は、白金担持量が従来のもの(C)に比べて少ないにもかかわらず出力電圧が高いことがわかる。これは本発明によれば、白金が電極の三相界面に確実に担持することができ、特に[Pt(NH34]Cl2を用いて作製したセルBは白金の利用率が飛躍的に高いため、少ない白金担持量でも従来以上の高性能な電極が得られるためである。
【0026】
【発明の効果】
本発明の燃料電池用電極の製造方法によれば、カーボン粒子表層に形成される三相界面に触媒物質が担持されるため、すべての触媒物質をその三相界面で有効に働かせることが可能で、触媒の利用率の向上はもちろん、電極の高活性化をはかることも可能となる。そして、少ない触媒物質量で、高効率な燃料電池用電極を製造することが可能となり、安価で高性能な燃料電池の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】燃料電池の電流−電圧特性を示す図。
【図2】高分子電解質−触媒複合電極の構造を示す図。
【図3】触媒の利用率の低い電極の構造を示す図。
【図4】従来の電極におけるカーボン粒子の表層の状態を示す慨念図。
【符号の説明】
41 カーボン粒子
21 触媒物質の担持されたカーボン粒子
22、34 固体高分子電解質
23 細孔
24 イオン交換膜
45 触媒粒子
35 カーボン粒子集合体の凹部の深部
42 プロトン伝導路
43 テフロン骨格部

Claims (10)

  1. 固体高分子電解質およびカーボン粒子を含む混合体に触媒原料化合物を吸着させる第1の工程と、第1の工程で得られた混合体を洗浄する第2の工程と、その混合体中の触媒原料化合物を化学的に還元する第の工程を経る燃料電池用電極の製造方法であって、第1の工程で使用する触媒原料化合物が白金族金属化合物を含み、前記白金族金属化合物が水溶液またはアルコール溶液中で白金属金属を含む陽イオンと、陰イオンとに解離することを特徴とする燃料電池用電極の製造方法。
  2. 白金族金属化合物が白金族金属の錯体であることを特徴とする請求項1記載の燃料電池用電極の製造方法。
  3. 白金族金属の錯体がアンミン錯体であることを特徴とする請求項2記載の燃料電池用電極の製造方法。
  4. アンミン錯体が2価の白金族金属のアンミン錯体であることを特徴とする請求項3記載の燃料電池用電極の製造方法。
  5. 2価の白金族金属のアンミン錯体が、2価の白金アンミン錯体であることを特徴とする請求項4記載の燃料電池用電極の製造方法。
  6. 白金族金属化合物が、テトラアンミン白金(2価)塩化物であることを特徴とする請求項5記載の燃料電池用電極の製造方法。
  7. の工程において、触媒原料化合物を水素ガスまたは水素混合ガスによって還元することを特徴とする請求項1〜6記載の燃料電池用電極の製造方法。
  8. 水素ガスまたは水素混合ガスの温度が150〜250℃であることを特徴とする請求項7記載の燃料電池用電極の製造方法。
  9. の工程において、触媒原料化合物をヒドラジンを含む不活性ガスによって還元することを特徴とする請求項1〜6記載の燃料電池用電極の製造方法。
  10. 第1の工程と第2の工程と第3の工程とをおこなった後、さらに第1の工程第2の工程と第3の工程とを1回以上繰り返すことを特徴とする請求項1〜6の燃料電池用電極の製造方法。
JP01796999A 1999-01-27 1999-01-27 燃料電池用電極の製造方法 Expired - Fee Related JP3649013B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01796999A JP3649013B2 (ja) 1999-01-27 1999-01-27 燃料電池用電極の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01796999A JP3649013B2 (ja) 1999-01-27 1999-01-27 燃料電池用電極の製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2000215899A JP2000215899A (ja) 2000-08-04
JP2000215899A5 JP2000215899A5 (ja) 2004-09-16
JP3649013B2 true JP3649013B2 (ja) 2005-05-18

Family

ID=11958572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01796999A Expired - Fee Related JP3649013B2 (ja) 1999-01-27 1999-01-27 燃料電池用電極の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3649013B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002134119A (ja) * 2000-10-19 2002-05-10 Japan Storage Battery Co Ltd 燃料電池および燃料電池用電極
JP2002358971A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Japan Storage Battery Co Ltd 燃料電池用電極とその製造方法およびそれを用いた燃料電池
JP2007103175A (ja) * 2005-10-05 2007-04-19 Gs Yuasa Corporation:Kk 高分子形燃料電池用電極およびそれを用いた高分子形燃料電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000215899A (ja) 2000-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3649009B2 (ja) 燃料電池用電極およびその製造方法
US6344291B1 (en) Solid polymer electrolyte-catalyst composite electrode, electrode for fuel cell, and process for producing these electrodes
EP2990109B1 (en) Catalyst and electrode catalyst layer for fuel cell having the catalyst
KR101797782B1 (ko) 연료 전지를 위한 금속 산화물 도핑을 갖는 촉매
CN108539206B (zh) 一种催化层全有序燃料电池电极和膜电极
US20220140354A1 (en) Fuel cell electrode with catalysts grown in situ on ordered structure microporous layer and method for preparing membrane electrode assembly
JP2007250274A (ja) 貴金属利用効率を向上させた燃料電池用電極触媒、その製造方法、及びこれを備えた固体高分子型燃料電池
JP7310759B2 (ja) アイオノマコート触媒及びその製造方法、並びに、保護材被覆電極触媒及びその製造方法
JP3649061B2 (ja) 燃料電池用電極およびその製造方法
US20090068546A1 (en) Particle containing carbon particle, platinum and ruthenium oxide, and method for producing same
JP3684570B2 (ja) 燃料電池用電極およびその製造方法
JP3648988B2 (ja) 燃料電池用電極およびその製造方法
KR100561169B1 (ko) 산소 흡착 조촉매를 함유하는 연료 전지용 촉매, 이를이용하여 제조된 연료 전지용 전극, 및 그 전극을포함하는 연료 전지
JP2005501177A (ja) 電気化学的反応電極、製造方法、及びその適用機器。
JP3649085B2 (ja) 燃料電池用触媒およびその製造方法
KR102108646B1 (ko) 직접메탄올 연료전지용 삼중 촉매층 구조 백금계 복합촉매전극 및 그 제조방법
JP5326585B2 (ja) 金属触媒担持カーボン粉末の製造方法
JP3649013B2 (ja) 燃料電池用電極の製造方法
JPH06260170A (ja) 電極触媒組成物及び高分子膜型電極
JP4934240B2 (ja) 燃料電池用電極の製造方法
JP2006066309A (ja) 固体高分子形燃料電池用触媒の製造方法
JP7185615B2 (ja) 燃料電池
JP2002134119A (ja) 燃料電池および燃料電池用電極
JP4008221B2 (ja) 固体高分子型燃料電池用電極の製造方法
JP2000012040A (ja) 燃料電池用電極およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040608

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040806

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20040806

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041019

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: 20050125

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050207

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080225

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090225

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100225

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100225

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225

Year of fee payment: 6

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225

Year of fee payment: 6

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110225

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120225

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120225

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130225

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130225

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees