JP4791757B2 - 燃料電池用液体燃料、燃料電池用燃料カートリッジ及び燃料電池 - Google Patents
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Description
前記液体燃料出口部での前記液体燃料は、有機物を含む燃料成分と、アセトアルデヒド、酢酸、1−プロパノール、2−プロパノール、アセトン、アンモニア及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される1種以上からなる0.1ppm以上、20ppm以下の有機物不純物とを含むことを特徴とするものである。
前記液体燃料出口部での前記液体燃料は、有機物を含む燃料成分と、アセトアルデヒド、酢酸、1−プロパノール、2−プロパノール、アセトン、アンモニア及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される1種以上からなる0.1ppm以上、20ppm以下の有機物不純物とを含むことを特徴とするものである。
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明する。
99.6%メタノール50g(等級EL)中の有機物不純物をGC−MS(測定装置; アジデント社製、GC−MS 5973)で分析したところ、0.1ppm以下であった。一方、純水としては、有機物不純物量が0.1ppm以下のものを使用した。このメタノールを純水で希釈して1mol/lの溶液とし、これにエタノール(EtOH)を有機物不純物量が下記表1に示す値となるように添加し、サンプル1の燃料電池用液体燃料を得た。得られた液体燃料をPFA製の燃料カートリッジに充填し、電極面積が12cm2の単セルで後述する条件で燃料電池評価を行った。
有機物不純物による電池性能の劣化評価
使用したMEAでは、ガス拡散層(GDL)にはカーボンペーパを使用した。カソードの白金担持(Loading)量を2.0mg/cm2、アノードの触媒担持(Loading)量を3.8mg/cm2とした。単セルの流路は、サーペンタイン型にした。電極面積は12cm2とした。燃料電池の運転条件は、70℃で、空気流量が120ml/min、燃料流量が0.8ml/minで、電流密度150mA/cm2での電圧の経時変化を観測した。結果を劣化率として表1〜表2に示した。ただし、劣化率=500時間後の電圧/初期電圧とする。また、運転は、図4に示すように、10時間運転、14時間停止を1サイクル/日として、駆動時間の累積で経過時間を表した。
実施例2で行なった劣化実験の後、有機物不純物濃度が0.5ppmのサンプル17と、有機物不純物濃度が10ppmのサンプル9と、有機物不純物濃度が100ppmの比較例3と、有機物不純物濃度が0.1ppmに満たない比較例7の燃料について、アノード及びカソードの物質収支を測定し、メタノールクロスオーバー率(使用電気量から求められるメタノール量を、使用したメタノール量で割り、得られた値に100をかけたもの)を算出し、その結果を下記表3に示す。
ポリエチレン製燃料カートリッジの容器の内壁面を親水化処理した後、ゾルゲル法でシリカゾル液をコーティングし乾燥して、膜厚300nmのシリカ(SiO2)バリア層を形成した。このカートリッジにメタノール(EL等級)を液体燃料出口部を閉じた状態で温度40℃下1週間保存した。次いで、液体燃料出口部から排出された液体燃料の有機物不純濃度を測定したところ、20ppmであった。
ポリエチレン製燃料カートリッジにメタノール(EL等級)を入れ、重量を測定した。液体燃料出口部を閉じた状態で温度40℃下1週間保存した。次いで、液体燃料出口部から排出された液体燃料の有機物不純濃度を測定したところ、300ppmであった。
分散剤としてブチラール樹脂1gをメタノール45gに溶解させた後、青色顔料のフタロシアニン5gを加えて、サンドミルにより顔料分散液(識別剤)を調製した。この着色液を顔料成分が50ppmとなるように液体燃料に添加したところ、液体燃料は青色の均一溶液となった。
Claims (4)
- 有機物を含む燃料成分と、
アセトアルデヒド、酢酸、1−プロパノール、2−プロパノール、アセトン、アンモニア及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される1種以上からなる0.1ppm以上、20ppm以下の有機物不純物と
を含むことを特徴とする燃料電池用液体燃料。 - 前記燃料成分の有機物はメタノール及び/または蟻酸であることを特徴とする請求項1記載の燃料電池用液体燃料。
- 液体燃料出口部を有する容器と、前記容器内に収容される液体燃料とを具備する燃料電池用燃料カートリッジであって、
前記液体燃料出口部での前記液体燃料は、有機物を含む燃料成分と、アセトアルデヒド、酢酸、1−プロパノール、2−プロパノール、アセトン、アンモニア及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される1種以上からなる0.1ppm以上、20ppm以下の有機物不純物とを含むことを特徴とする燃料電池用燃料カートリッジ。 - 液体燃料出口部を有する容器及び前記容器内に収容される液体燃料を備えた燃料カートリッジと、前記燃料カートリッジの液体燃料出口部が接続される燃料電池起電部とを具備する燃料電池であって、
前記液体燃料出口部での前記液体燃料は、有機物を含む燃料成分と、アセトアルデヒド、酢酸、1−プロパノール、2−プロパノール、アセトン、アンモニア及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される1種以上からなる0.1ppm以上、20ppm以下の有機物不純物とを含むことを特徴とする燃料電池。
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