JP5030583B2 - 一酸化炭素を酸化するための触媒を有する電気化学的セル及びそれを用いた発電方法 - Google Patents
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Description
好ましい実施形態の以下の記述は、本来的に例示だけであり、決して本発明、その適用または使用を限定する企図でない。
H2→2H++2e− (2)
さらに、第1の実施形態によるMEA56は、加湿された環境における燃料電池中で使用されることになることに留意すべきである。そのようなので、アノード電極64のPrOx層68は、以下に示すように反応することができることを理解すべきである。
PrOx触媒が存在する場合、いくらかのH2が、通常の燃焼型の反応で酸化されてH2Oになる。しかし、PrOx触媒は、選択して主にCOを酸化してCO2に変換し、H2からH2Oへ酸化するようには、ほとんど選択しない。
カソード電極66は、酸素の還元に電気化学的に作用する触媒から構成される。この点に関し、カソード電極66は、NAFION(登録商標)などのプロトン伝導性材料であり、高分子膜のような高分子バインダ中に埋設された、触媒で被覆された炭素またはグラファイトの粒子を含むことが好ましい。触媒は、Pt、Pt合金、PdまたはO2の還元を引き起こすのに十分な他の任意の貴金属触媒を含むことが好ましくなる。
Claims (11)
- プロトン交換膜と、導電性バイポーラプレートと、前記プロトン交換膜と接触した第1の表面および前記導電性バイポーラプレート側の第2の表面を有した電極と、前記電極と導電性バイポーラプレートとの間に配置されたガス拡散媒体と、前記ガス拡散媒体上の前記導電性バイポーラプレートの側にバインダによって保持されている触媒粒子とを含み、
前記触媒粒子が、PtMを含み、ここでPtMはPtとMとの合金又は合金の混合物であり、Mが1つまたは複数の非貴金属を含み、前記触媒粒子が一酸化炭素の酸化を引き起こす、電気化学的セル。 - 前記ガス拡散媒体が、電気的に伝導性であるファイバを含み、
前記バインダが、イオンによって伝導性であり、
前記触媒が、電気化学的反応を引き起こして陽子化された水素を開放する、請求項1に記載のセル。 - 前記触媒粒子が、担持粒子上に担持された前記PtMの粒子を含む、請求項1に記載のセル。
- 前記担持粒子が、電気的に伝導性である、請求項3に記載のセル。
- 前記担持粒子が、炭素、グラファイト、炭化ケイ素、金属酸化物、遷移金属酸化物、二酸化ケイ素、アルミナ、またはそれらの混合物である、請求項3に記載のセル。
- 前記PtMが、PtFe、PtSn、それらの合金、またはそれらの混合物である、請求項1に記載のセル。
- 前記触媒粒子が、バインダ中に散在する、請求項1に記載のセル。
- 前記PtMが、PtFeであり、
前記担持粒子が、導電性粒子である炭素、グラファイト、または炭化ケイ素である、請求項3に記載のセル。 - 前記触媒粒子が、担持粒子上に担持された金属触媒粒子を含み、
導電性粒子が、前記担持粒子間に散在する、請求項1に記載のセル。 - 前記PtMが、導電性のブラックメタルである、請求項1に記載のセル。
- 電気化学的セルを用いた発電方法であって、該電気化学的セルは、
プロトン交換膜、
導電性バイポーラプレート、
前記プロトン交換膜と接触した第1の表面および前記導電性バイポーラプレート側の第2の表面を有した電極、及び
前記導電性バイポーラプレートと前記電極との間に配置されており、バインダを含有するガス拡散媒体、を含み、
前記ガス拡散媒体上の前記導電性バイポーラプレートの側に前記バインダにより保持されている触媒粒子が一酸化炭素の酸化を引き起こして該電気化学的セル中の一酸化炭素を減少させ、ここで前記触媒粒子がPtMを含み、PtMはPtとMとの合金又は合金の混合物であり、Mが1つまたは複数の非貴金属を含む、前記発電方法。
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