JP6005454B2 - 燃料電池の製造方法 - Google Patents
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Description
(1) NH2NH2+4OH−→4H2O+N2+4e− (燃料側電極)
(2) O2+2H2O+4e−→4OH− (酸素側電極)
(3) NH2NH2+O2→2H2O+N2 (全体)
なお、この燃料電池1の運転条件は、特に限定されないが、例えば、燃料側電極2側の加圧が100kPa以下、好ましくは、50kPa以下であり、酸素側電極3側の加圧が100kPa以下、好ましくは、50kPa以下であり、燃料電池セルSの温度が30〜100℃、好ましくは、60〜90℃として設定される。
(4) NH2NH2+O2→N2+2H2O (ヒドラジンと酸素との反応)
(5) NH2NH2→N2+H2 (ヒドラジンの分解反応)
このように、酸素側電極3内において、液体燃料(NH2NH2)が気体(N2、H2)になり、体積膨張を生じる。
<酸素側電極インクの調製>
電子天秤にて、金属錯体触媒(化合物名コバルトポリピロールカーボン、品番D8L001、北興化学工業社製)2.166g、溶媒36.0g(テトラヒドロフラン18.0gおよび1−プロパノール18.0gの混合溶媒)、イオノマー(品番A3、トクヤマ社製)36.207g、ポリテトラフルオロエチレン(品番D−210C、ダイキン工業社製)0.15g、および、酸化ケイ素粒子(可溶性粒子、SIO2(平均粒子径約5μm)、品番KE−P10、日本触媒社製)0.15gを秤量し、混合した。
<燃料側電極インクの調製>
電子天秤にて、非担持金属触媒(化合物名ニッケル、品番210H、INCO社製)3.0g、溶媒28.0g(テトラヒドロフラン14.0gおよび1−プロパノール14.0gの混合溶媒)、イオノマー(品番A3、トクヤマ社製)16.632g、酸化ケイ素(可溶性粒子、SIO2(平均粒子径約5μm)、品番KE−P10、日本触媒社製)0.15gを秤量し、混合した。
<燃料電池セルの作製>
ハンドスプレーガンを用いて、電解質層(トクヤマ社製)の一方側面に酸素側電極インクを吹き付け、また、他方側面に燃料側電極インクを吹き付け、乾燥後(溶媒揮発後)の触媒の担持量が、酸素側電極で1.0mg/cm2、燃料側電極で2.5mg/cm2となるよう均一に塗布した。
<組み立て>
60枚の燃料電池セルを、燃料供給部材および酸素供給部材を介して積層し、セル積層体を形成した(図3(c)参照)。
<粒子除去>
セル積層体の燃料側電極側へ、液体燃料(20%水加ヒドラジン+1MKOH)を、単位セルあたり0.1L/minの流速で約3時間供給した。一方、酸素側電極側へは透過燃料排出の為、窒素等の不活性ガスを単位セルあたり約5L/minの流速で約3時間供給した。
2 燃料側電極
3 酸素側電極
4 電解質層
15 セル積層体
S 燃料電池セル
Claims (1)
- 可溶性粒子を含有する電極インクを調製するインク調製工程、
電解質層の一方側面に前記電極インクを塗布し、酸素側電極を形成するとともに、前記電解質層の他方側面に燃料側電極を形成し、燃料電池セルを得るセル形成工程、
前記燃料電池セルを複数積層し、セル積層体を得る組立工程、および、
前記セル積層体の前記燃料側電極に対して前記可溶性粒子を溶解可能な液体燃料を供給し、前記電解質層を透過して前記酸素側電極に漏出した前記液体燃料により前記可溶性粒子を除去することによって、前記酸素側電極を多孔質化する粒子除去工程
を含むことを特徴とする、燃料電池の製造方法。
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