JP6916332B1 - Electrochemical cell - Google Patents

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Abstract

【課題】初期導電率の向上と導電率の低下率の抑制とを両立可能な電解質材料及び電気化学セルを提供する。【解決手段】電解質材料は、Niイオンと、Alイオンと、Fe、Co及びMnから選択される少なくとも1種の遷移金属とを含有する層状複水酸化物によって構成される。Niイオンに対する前記遷移金属の総濃度は、10ppm以上10000ppm以下である。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolyte material and an electrochemical cell capable of both improving the initial conductivity and suppressing the decrease rate of the conductivity. An electrolyte material is composed of a layered double hydroxide containing Ni ions, Al ions, and at least one transition metal selected from Fe, Co and Mn. The total concentration of the transition metal with respect to Ni ions is 10 ppm or more and 10000 ppm or less. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、電気化学セルに関する。 The present invention relates to an electrochemical cell.

従来、比較的低温(例えば、250℃以下)で作動する燃料電池として、水酸化物イオン(OH)をキャリアとするアルカリ形燃料電池(AFC)が知られている。AFCでは、様々な液体燃料又は気体燃料を使用することができ、例えばメタノールを燃料とした場合には、以下の電気化学反応が起こる。 Conventionally, as a fuel cell that operates at a relatively low temperature (for example, 250 ° C. or lower), an alkaline fuel cell (AFC) having a hydroxide ion (OH −) as a carrier is known. In AFC, various liquid fuels or gaseous fuels can be used. For example, when methanol is used as a fuel, the following electrochemical reaction occurs.

・アノード: CHOH+6OH→6e+CO+5H
・カソード: 3/2O+3HO+6e→6OH
・全体 : CHOH+3/2O→CO+2H
Anode: CH 3 OH + 6OH - → 6e - + CO 2 + 5H 2 O
・ Cathode: 3 / 2O 2 + 3H 2 O + 6e → 6OH
・ Overall: CH 3 OH + 3 / 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O

ここで、特許文献1では、AFCにおいて、水酸化物イオン伝導性を有する層状複水酸化物(LDH:Layered Double Hydroxide)を電解質として用いることが提案されている。 Here, Patent Document 1 proposes to use a layered double hydroxide (LDH: Layered Double Hydroxide) having hydroxide ion conductivity as an electrolyte in AFC.

特開2016−071948号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-071948

ところで、LDHを含有する電解質の初期導電率をより向上させたいという要請がある。 By the way, there is a demand to further improve the initial conductivity of the electrolyte containing LDH.

また、LDHを含有する電解質をAFCの作動温度で長時間使用すると、LDH内の水酸化物基本層における水酸化物イオン保持機能が劣化して、電解質の導電率が低下する場合がある。 Further, if the electrolyte containing LDH is used for a long time at the operating temperature of AFC, the hydroxide ion retention function in the hydroxide basic layer in LDH may deteriorate, and the conductivity of the electrolyte may decrease.

よって、初期導電率の向上と導電率の低下率の抑制とを両立可能な電解質材料の開発が望まれている。 Therefore, it is desired to develop an electrolyte material capable of both improving the initial conductivity and suppressing the decrease rate of the conductivity.

このような電解質材料は、アルカリ形燃料電池に限らず、水酸化物イオンをキャリアとする二次電池(亜鉛空気二次電池など)や水蒸気から水素と酸素を生成する電解セルなどの電気化学セルに有用である。 Such electrolyte materials are not limited to alkaline fuel cells, but are electrochemical cells such as secondary batteries using hydroxide ions as carriers (zinc air secondary batteries, etc.) and electrolytic cells that generate hydrogen and oxygen from water vapor. It is useful for.

本発明は、初期導電率の向上と導電率の低下率の抑制とを両立可能な電解質材料及び電気化学セルを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electrolyte material and an electrochemical cell capable of both improving the initial conductivity and suppressing the decrease rate of the conductivity.

本発明に係る電解質材料は、Niイオンと、Alイオンと、Fe、Co及びMnから選択される少なくとも1種の遷移金属とを含有する層状複水酸化物によって構成される。電解質材料において、Niイオンに対する前記遷移金属の総濃度は、10ppm以上10000ppm以下である。 The electrolyte material according to the present invention is composed of a layered double hydroxide containing Ni ions, Al ions, and at least one transition metal selected from Fe, Co and Mn. In the electrolyte material, the total concentration of the transition metal with respect to Ni ions is 10 ppm or more and 10000 ppm or less.

本発明によれば、初期導電率の向上と導電率の低下率の抑制とを両立可能な電解質材料及び電気化学セルを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electrolyte material and an electrochemical cell capable of both improving the initial conductivity and suppressing the decrease rate of the conductivity.

アルカリ形燃料電池の構成を模式的に示す断面図Cross-sectional view schematically showing the configuration of an alkaline fuel cell

(電解質材料)
本発明に係る電解質材料は、水酸化物イオンをキャリアとする二次電池(亜鉛空気二次電池など)や水蒸気から水素と酸素を生成する電解セルなどの電気化学セルに用いられる電解質の構成材料として好適である。本実施形態では、水酸化物イオン(OH)をキャリアとするアルカリ形燃料電池(AFC)用電解質の構成材料として本発明に係る電解質材料を適用した場合について説明する。
(Electrolyte material)
The electrolyte material according to the present invention is a constituent material of an electrolyte used in an electrochemical cell such as a secondary battery (zinc-air secondary battery or the like) using hydroxide ions as a carrier or an electrolytic cell that generates hydrogen and oxygen from water vapor. Is suitable as. In the present embodiment, a case where the electrolyte material according to the present invention is applied as a constituent material of an electrolyte for an alkaline fuel cell (AFC) using a hydroxide ion (OH −) as a carrier will be described.

本発明に係る電解質材料は、Niイオンと、Alイオンと、Fe、Co及びMnから選択される少なくとも1種の遷移金属とを含有する層状複水酸化物(LDH:Layered Double Hydroxide)によって構成される。このLDHは、複数の水酸化物基本層と、これら複数の水酸化物基本層間に介在する中間層とから構成される。 The electrolyte material according to the present invention is composed of a layered double hydroxide (LDH: Layered Double Hydroxide) containing Ni ions, Al ions, and at least one transition metal selected from Fe, Co, and Mn. NS. This LDH is composed of a plurality of hydroxide basic layers and an intermediate layer interposed between the plurality of hydroxide basic layers.

本発明に係る電解質材料を構成するLDHの基本組成は、例えば下記の一般式(1)によって表すことができる。 The basic composition of LDH constituting the electrolyte material according to the present invention can be represented by, for example, the following general formula (1).

[Ni2+ 1−p−q―r―sAl3+ 2+ 3+ (OH)][An− p+s/n・mHO]・・・式(1) [Ni 2+ 1-p-q-r-s Al 3+ p E q M 2 + r M 3+ s (OH) 2 ] [An - p + s / n · mH 2 O] ... Equation (1)

式(1)において、Eは、Fe、Co及びMnから選択される少なくとも1種の遷移金属である。Eは、各水酸化物基本層に含まれる。 In formula (1), E is at least one transition metal selected from Fe, Co and Mn. E is contained in each hydroxide basic layer.

式(1)において、M2+は、Mg2+、Ca2+、Sr2+及びZn2+から選択される少なくとも1種であり、M3+は、Y3+、Ce3+、及びから選択される少なくとも1種である。M2+及びM3+は、各水酸化物基本層に含まれる。 In the formula (1), M 2+ is at least one selected from Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Zn 2+ , and M 3+ is at least one selected from Y 3+ , Ce 3+, and be. M 2+ and M 3+ are contained in each hydroxide base layer.

式(1)において、Ni2+の添え字1−p−q―r―sは、0.67以上0.80以下であり、Al3+の添え字pは0.20以上0.33以下であり、Eの添え字qは6.7×10−6以上8.0×10−3以下であり、M2+の添え字rは0以上0.10以下であり、M3+の添え字sは0以上0.10以下である。 In the formula (1), the subscript 1-p-q-r-s of Ni 2+ is 0.67 or more and 0.80 or less, and the subscript p of Al 3+ is 0.20 or more and 0.33 or less. , E subscript q is 6.7 × 10 -6 or more and 8.0 × 10 -3 or less, M 2+ subscript r is 0 or more and 0.10 or less, and M 3+ subscript s is 0. It is 0.10 or less.

式(1)において、An−はn価の陰イオンである。nは、1価以上の整数である。An−は、1価又は2価の陰イオンであることが好ましい。An−は、OH及び/又はCO 2−を含むことが好ましい。An−の添え字に含まれるp+sは、0.20以上0.43以下であり、An−の添え字に含まれるnは1以上の整数であり、HOの係数mは任意の数である。An−及びHOは、水酸化物基本層間の中間層に含まれる。 In formula (1), An− is an n-valent anion. n is an integer of one valence or more. A n- is preferably a monovalent or divalent anion. A n- is, OH - and / or CO preferably comprises 3 2-. P + s contained in A n- subscript is 0.20 to 0.43 or less, n included in the A n- subscript is an integer of 1 or more, the H 2 O factor m is any It is a number. A n- and H 2 O is contained in the intermediate layer of hydroxide base layers.

ただし、一般式(1)に示したNiイオン、Alイオン及びMそれぞれの価数は、必ずしも定かではない。例えば、Niイオンの価数は3+でもありえるし、Alイオンの価数は3+以外でもありえる。そのため、LDHを一般式で厳密に特定することは非実際的又は不可能であり、上記一般式(1)はあくまで「基本組成」を示す一例として解されるべきである。 However, the valences of Ni ion, Al ion and M shown in the general formula (1) are not always fixed. For example, the valence of Ni ions can be 3+, and the valence of Al ions can be other than 3+. Therefore, it is impractical or impossible to strictly specify LDH by a general formula, and the above general formula (1) should be understood as an example showing the "basic composition".

本発明に係る電解質材料は、Niイオンに対するE(すなわち、Fe、Co及びMnから選択される少なくとも1種の遷移金属)の総濃度が10ppm以上10000ppm以下であることを特徴とする。 The electrolyte material according to the present invention is characterized in that the total concentration of E (that is, at least one transition metal selected from Fe, Co and Mn) with respect to Ni ions is 10 ppm or more and 10000 ppm or less.

Niイオンに対するEの総濃度を10ppm以上とすることによって、Fe、Co及びMnの少なくとも1つをNiより優先的に劣化させることができるため、電解質そのものが劣化することによって水酸化物基本層における水酸化物イオン保持機能が経時劣化することを抑制できる。そのため、当該電解質材料を用いて電解質を構成した場合、アルカリ形燃料電池の水酸化物イオン伝導性が経時的に低下してしまうことを抑制できる。Niイオンに対するEの総濃度は、50ppm以上が好ましく、100ppm以上がより好ましく、500ppm以上がより好ましい。 By setting the total concentration of E with respect to Ni ions to 10 ppm or more, at least one of Fe, Co, and Mn can be deteriorated preferentially over Ni. Therefore, the electrolyte itself deteriorates in the hydroxide basic layer. It is possible to suppress deterioration of the hydroxide ion retention function over time. Therefore, when the electrolyte is constructed using the electrolyte material, it is possible to prevent the hydroxide ion conductivity of the alkaline fuel cell from deteriorating with time. The total concentration of E with respect to Ni ions is preferably 50 ppm or more, more preferably 100 ppm or more, and even more preferably 500 ppm or more.

また、Niイオンに対するEの総濃度を10000ppm以下とすることによって、母結晶の歪みを極小にすることができるため、LDHの水酸化物イオン伝導性を十分確保することができる。そのため、当該電解質材料を用いて電解質を構成した場合、アルカリ形燃料電池の出力を十分確保することができる。Niイオンに対するEの総濃度は、8000ppm以下が好ましく、5000ppm以下がより好ましい。 Further, by setting the total concentration of E with respect to Ni ions to 10000 ppm or less, the strain of the mother crystal can be minimized, so that the hydroxide ion conductivity of LDH can be sufficiently ensured. Therefore, when the electrolyte is constructed using the electrolyte material, the output of the alkaline fuel cell can be sufficiently secured. The total concentration of E with respect to Ni ions is preferably 8000 ppm or less, more preferably 5000 ppm or less.

なお、電解質材料がFe、Co及びMnから選択される2種以上の遷移金属を含む場合、Niイオンに対するEの総濃度は、Niイオンに対する各遷移金属の濃度の和である。 When the electrolyte material contains two or more transition metals selected from Fe, Co and Mn, the total concentration of E with respect to Ni ions is the sum of the concentrations of each transition metal with respect to Ni ions.

Niイオンに対するEの濃度は、誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP−AES)、によって測定することができる。Niイオンに対するEの濃度を測定する際には、電解質材料を高純度分析用規格の塩酸に溶解させて水溶液としてサンプリングし、ICP発光分析装置を用いて測定する。 The concentration of E with respect to Ni ions can be measured by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). When measuring the concentration of E with respect to Ni ions, the electrolyte material is dissolved in hydrochloric acid of the standard for high-purity analysis, sampled as an aqueous solution, and measured using an ICP emission spectrometer.

本発明に係る電解質材料の粒径は特に限定されないが、例えば、体積基準D50平均粒径を0.01μm以上10μm以下とすることができる。D50平均粒径を0.05μm以上とすると、LDH粉末同士が凝集して成形時に気孔が残留することを抑制できるため好ましい。D50平均粒径を2μm以下とすると、電解質材料の成形性を向上させることができるため好ましい。 The particle size of the electrolyte material according to the present invention is not particularly limited, but for example, the volume-based D50 average particle size can be 0.01 μm or more and 10 μm or less. When the average particle size of D50 is 0.05 μm or more, LDH powders can be prevented from agglomerating with each other and leaving pores during molding, which is preferable. When the average particle size of D50 is 2 μm or less, the moldability of the electrolyte material can be improved, which is preferable.

(電解質材料の製造方法) 電解質材料の製造方法の一例について説明する。 (Method for Manufacturing Electrolyte Material) An example of the method for manufacturing the electrolyte material will be described.

まず、LDHを構成する金属イオン源となる原料と、陰イオン源となる原料と、沈殿剤と、イオン交換水とを混合する。 First, a raw material serving as a metal ion source constituting LDH, a raw material serving as an anion source, a precipitant, and ion-exchanged water are mixed.

次に、上記混合物の温度を20〜200℃に制御し、かつ、上記混合物のpH値を5〜11に制御しながら反応させることによって電解質材料(LDH粉末)を製造することができる。 Next, the electrolyte material (LDH powder) can be produced by reacting while controlling the temperature of the mixture to 20 to 200 ° C. and controlling the pH value of the mixture to 5 to 11.

LDHを構成する金属イオン源となる原料としては、金属塩化物、金属硝酸塩、金属硫酸塩、金属水酸化物、金属酸化物などが挙げられる。この金属イオン源に、Fe、Co、Mnのうち少なくとも1種の塩化物、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、或いは酸化物等を添加することによって、NiとAlを主とするLDHに対してFe、Co、Mnをドーピングすることができる。 Examples of the raw material serving as a metal ion source constituting LDH include metal chloride, metal nitrate, metal sulfate, metal hydroxide, and metal oxide. By adding chloride, nitrate, sulfate, hydroxide, oxide, or the like of at least one of Fe, Co, and Mn to this metal ion source, the LDH mainly containing Ni and Al can be treated. Fe, Co and Mn can be doped.

また、陰イオン源としては、炭酸イオン(CO 2−)、硫酸イオン(SO 2−)、塩化物イオン(Cl)、燐酸イオン(PO 3−)、硝酸イオン(NO )等の水溶性塩である、ナトリウム塩やカリウム塩等が挙げられる。沈殿剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、尿素等が挙げられる。 As the anion source, a carbonate ion (CO 3 2-), sulfate ion (SO 4 2-), chloride ion (Cl -), phosphate ion (PO 4 3-), nitrate ion (NO 3 -) Examples thereof include sodium salt and potassium salt, which are water-soluble salts such as. Examples of the precipitant include sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, urea and the like.

また、反応方式としては、共沈法、ゾルゲル法、均一沈殿法、または逆均一沈殿法等を用いることができる。 Further, as the reaction method, a coprecipitation method, a sol-gel method, a uniform precipitation method, an inverse uniform precipitation method or the like can be used.

(アルカリ形燃料電池10)
以下、本発明に係る電気化学セルの一例として、水酸化物イオン(OH)をキャリアとするアルカリ形燃料電池10について図面を参照しながら説明する。図1は、アルカリ形燃料電池10の構成を示す断面図である。
(Alkaline fuel cell 10)
Hereinafter, as an example of the electrochemical cell according to the present invention, an alkaline fuel cell 10 having a hydroxide ion (OH − ) as a carrier will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the alkaline fuel cell 10.

アルカリ形燃料電池10は、カソード12、アノード14、及び電解質16を備える。アルカリ形燃料電池10は、下記の電気化学反応式に基づいて、比較的低温(例えば、50℃〜250℃)で発電する。下記の電気化学反応式では、燃料の一例としてメタノールを用いた場合が例示されている。 The alkaline fuel cell 10 includes a cathode 12, an anode 14, and an electrolyte 16. The alkaline fuel cell 10 generates electricity at a relatively low temperature (for example, 50 ° C. to 250 ° C.) based on the following electrochemical reaction formula. In the electrochemical reaction formula below, the case where methanol is used as an example of fuel is exemplified.

・カソード12: 3/2O+3HO+6e→6OH
・アノード14: CHOH+6OH→6e+CO+5H
・全体 : CHOH+3/2O→CO+2H
・ Cathode 12: 3 / 2O 2 + 3H 2 O + 6e → 6OH
・ Anode 14: CH 3 OH + 6OH → 6e + CO 2 + 5H 2 O
・ Overall: CH 3 OH + 3 / 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O

1.カソード12
カソード12は、一般的に空気極と呼ばれる陽極である。アルカリ形燃料電池10の発電中、カソード12には、酸化剤供給手段13を介して、酸素(O)を含む酸化剤が供給される。酸化剤としては、空気を用いるのが好ましく、空気は加湿されていることがより好ましい。カソード12は、内部に酸化剤を拡散可能な多孔質体である。カソード12の気孔率は特に制限されない。
1. 1. Cathode 12
The cathode 12 is an anode generally called an air electrode. During power generation of the alkaline fuel cell 10, an oxidizing agent containing oxygen (O 2 ) is supplied to the cathode 12 via the oxidizing agent supplying means 13. As the oxidizing agent, it is preferable to use air, and it is more preferable that the air is humidified. The cathode 12 is a porous body capable of diffusing an oxidizing agent inside. The porosity of the cathode 12 is not particularly limited.

カソード12は、AFCに使用される公知の空気極触媒を含むものであればよく、特に限定されない。カソード触媒の例としては、白金族元素(Ru、Rh、Pd、Ir、Pt)、鉄族元素(Fe、Co、Ni)等の第8〜10族元素(IUPAC形式での周期表において第8〜10族に属する元素)、Cu、Ag、Au等の第11族元素(IUPAC形式での周期表において第11族に属する元素)、ロジウムフタロシアニン、テトラフェニルポルフィリン、Coサレン、Niサレン(サレン=N,N’−ビス(サリチリデン)エチレンジアミン)、銀硝酸塩、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられる。カソード12における触媒の担持量は特に限定されないが、好ましくは0.05〜10mg/cm、より好ましくは、0.05〜5mg/cmである。カソード触媒はカーボンに担持させるのが好ましい。カソード12ないしそれを構成する触媒の好ましい例としては、白金担持カーボン(Pt/C)、白金コバルト担持カーボン(PtCo/C)、パラジウム担持カーボン(Pd/C)、ロジウム担持カーボン(Rh/C)、ニッケル担持カーボン(Ni/C)、銅担持カーボン(Cu/C)、及び銀担持カーボン(Ag/C)が挙げられる。 The cathode 12 is not particularly limited as long as it contains a known air electrode catalyst used for AFC. Examples of cathode catalysts include Group 8-10 elements (IUPAC format periodic table) such as platinum group elements (Ru, Rh, Pd, Ir, Pt) and iron group elements (Fe, Co, Ni). Group 10 elements), Group 11 elements such as Cu, Ag, Au (elements belonging to Group 11 in the periodic table in the IUPAC format), rhodium phthalocyanine, tetraphenylporphyrin, Co-salen, Ni-salen (salen =) N, N'-bis (salicylidene) ethylenediamine), silver nitrate, and any combination thereof. The amount of the catalyst supported on the cathode 12 is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 10 mg / cm 2 , more preferably 0.05 to 5 mg / cm 2 . The cathode catalyst is preferably supported on carbon. Preferred examples of the cathode 12 or the catalyst constituting the cathode 12 are platinum-supported carbon (Pt / C), platinum-cobalt-supported carbon (PtCo / C), palladium-supported carbon (Pd / C), and rhodium-supported carbon (Rh / C). , Nickel-supported carbon (Ni / C), copper-supported carbon (Cu / C), and silver-supported carbon (Ag / C).

2.アノード14
アノード14は、一般的に燃料極と呼ばれる陰極である。アルカリ形燃料電池10の発電中、アノード14には、燃料供給手段15を介して、水素原子(H)を含む燃料が供給される。
2. Anode 14
The anode 14 is a cathode generally called a fuel electrode. During power generation of the alkaline fuel cell 10, fuel containing a hydrogen atom (H) is supplied to the anode 14 via the fuel supply means 15.

燃料は、アノード14において水酸化物イオン(OH)と反応可能な燃料化合物を含んでいればよく、液体燃料、気体燃料、気液混合燃料のいずれの形態であってもよい。 The fuel may contain a fuel compound capable of reacting with hydroxide ions (OH ) at the anode 14, and may be in any form of liquid fuel, gas fuel, or gas-liquid mixed fuel.

燃料化合物としては、例えば、(i)ヒドラジン(NHNH)、水加ヒドラジン(NHNH・HO)、炭酸ヒドラジン((NHNHCO)、硫酸ヒドラジン(NHNH・HSO)、モノメチルヒドラジン(CHNHNH)、ジメチルヒドラジン((CHNNH、CHNHNHCH)、及びカルボンヒドラジド((NHNHCO)等のヒドラジン類、(ii)尿素(NHCONH)、(iii)アンモニア(NH)、(iv)イミダゾール、1,3,5−トリアジン、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール等の複素環類化合物、(v)ヒドロキシルアミン(NHOH)、硫酸ヒドロキシルアミン(NHOH・HSO)等のヒドロキシルアミン類、及びこれらの組合せが挙げられる。これらの燃料化合物のうち炭素を含まない化合物(すなわち、ヒドラジン、水加ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、アンモニア、ヒドロキシルアミン、硫酸ヒドロキシルアミン等)は、一酸化炭素による触媒被毒の問題が無いため特に好適である。 Examples of the fuel compound include (i) hydrazine (NH 2 NH 2 ), hydrated hydrazine (NH 2 NH 2 · H 2 O), hydrazine carbonate ((NH 2 NH 2 ) 2 CO 2 ), and hydrazine sulfate (NH). 2 NH 2 · H 2 SO 4 ), monomethyl hydrazine (CH 3 NHNH 2 ), dimethyl hydrazine ((CH 3 ) 2 NNH 2 , CH 3 NHNHCH 3 ), and hydrazines such as carboxylic hydrazine ((NHNH 2 ) 2 CO). Class, (ii) urea (NH 2 CONH 2 ), (iii) ammonia (NH 3 ), (iv) imidazole, 1,3,5-triazine, 3-amino-1,2,4-triazole and other heterocycles. Examples thereof include compounds such as (v) hydroxylamines such as hydroxylamine (NH 2 OH) and hydroxylamine sulfate (NH 2 OH · H 2 SO 4 ), and combinations thereof. Of these fuel compounds, carbon-free compounds (ie, hydrazine, hydrated hydrazine, hydrazine sulfate, ammonia, hydroxylamine, hydroxylamine sulfate, etc.) are particularly suitable because they do not have the problem of catalyst poisoning by carbon monoxide. be.

燃料化合物は、そのまま燃料として用いてもよいが、水及び/又はアルコール(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの低級アルコール等)に溶解させた溶液として用いてもよい。例えば、上記燃料化合物のうち、ヒドラジン、水化ヒドラジン、モノメチルヒドラジン及びジメチルヒドラジンは液体であるので、そのまま液体燃料として使用可能である。また、炭酸ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、カルボンヒドラジド、尿素、イミダゾール、及び3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、及び硫酸ヒドロキシルアミンは固体であるが水に可溶である。1,3,5−トリアジン及びヒドロキシルアミンは固体であるがアルコールに可溶である。アンモニアは気体であるが水に可溶である。このように、固体の燃料化合物は、水又はアルコールに溶解させて液体燃料として使用可能である。燃料化合物を水及び/又はアルコールに溶解させて用いる場合、溶液中の燃料化合物の濃度は、例えば30〜99.9重量%であり、好ましくは66〜99.9重量%である。 The fuel compound may be used as it is as a fuel, or may be used as a solution dissolved in water and / or an alcohol (for example, a lower alcohol such as methanol, ethanol, propanol or isopropanol). For example, among the above fuel compounds, hydrazine, hydrated hydrazine, monomethylhydrazine and dimethylhydrazine are liquids and can be used as they are as liquid fuels. In addition, hydrazine carbonate, hydrazine sulfate, carboxylic hydrazine, urea, imidazole, and 3-amino-1,2,4-triazole, and hydroxylamine sulfate are solid but soluble in water. 1,3,5-triazine and hydroxylamine are solid but soluble in alcohol. Ammonia is a gas but is soluble in water. As described above, the solid fuel compound can be dissolved in water or alcohol and used as a liquid fuel. When the fuel compound is dissolved in water and / or alcohol and used, the concentration of the fuel compound in the solution is, for example, 30 to 99.9% by weight, preferably 66 to 99.9% by weight.

メタノール、エタノール等のアルコール類やエーテル類を含む炭化水素系液体燃料、メタン等の炭化水素系ガス、或いは純水素などは、そのまま燃料として用いることができる。特に、本実施形態に係るアルカリ形燃料電池10に用いられる燃料としては、メタノールが好適である。メタノールは、気体状態、液体状態、及び、気液混合状態のいずれであってもよい。 Hydrocarbon-based liquid fuels containing alcohols such as methanol and ethanol and ethers, hydrocarbon-based gases such as methane, and pure hydrogen can be used as they are as fuels. In particular, methanol is preferable as the fuel used in the alkaline fuel cell 10 according to the present embodiment. Methanol may be in a gaseous state, a liquid state, or a gas-liquid mixed state.

アノード14は、AFCに使用される公知のアノード触媒を含むものであればよく、特に限定されない。アノード触媒の例としては、Pt、Ni、Co、Fe、Ru、Sn、及びPd等の金属触媒が挙げられる。金属触媒は、カーボン等の担体に担持されるのが好ましいが、金属触媒の金属原子を中心金属とする有機金属錯体の形態としてもよく、この有機金属錯体を担体として担持されていてもよい。また、アノード触媒の表面には多孔質材料等で構成された拡散層を配置してもよい。アノード14及びそれを構成する触媒の好ましい例としては、ニッケル、コバルト、銀、白金担持カーボン(Pt/C)、白金ルテニウム担持カーボン(PtRu/C)、パラジウム担持カーボン(Pd/C)、ロジウム担持カーボン(Rh/C)、ニッケル担持カーボン(Ni/C)、銅担持カーボン(Cu/C)、及び銀担持カーボン(Ag/C)が挙げられる。 The anode 14 is not particularly limited as long as it contains a known anode catalyst used for AFC. Examples of anode catalysts include metal catalysts such as Pt, Ni, Co, Fe, Ru, Sn, and Pd. The metal catalyst is preferably supported on a carrier such as carbon, but may be in the form of an organic metal complex having a metal atom of the metal catalyst as a central metal, or the organic metal complex may be supported as a carrier. Further, a diffusion layer made of a porous material or the like may be arranged on the surface of the anode catalyst. Preferred examples of the anode 14 and the catalysts constituting the anode 14 are nickel, cobalt, silver, platinum-supported carbon (Pt / C), platinum-luthenium-supported carbon (PtRu / C), palladium-supported carbon (Pd / C), and rhodium-supported. Examples thereof include carbon (Rh / C), nickel-supported carbon (Ni / C), copper-supported carbon (Cu / C), and silver-supported carbon (Ag / C).

アノード14の作製方法は特に限定されないが、例えば、アノード触媒及び所望により担体をバインダーと混合してペースト状にし、このペースト状混合物を電解質16のアノード側表面16Tに塗布することにより形成することができる。 The method for producing the anode 14 is not particularly limited, but for example, the anode catalyst and, if desired, the carrier may be mixed with a binder to form a paste, and the paste-like mixture may be applied to the anode-side surface 16T of the electrolyte 16. can.

3.電解質16
電解質16は、カソード12とアノード14との間に配置される。電解質16は、カソード12及びアノード14のそれぞれに接続される。電解質16は、膜状、層状、或いは、シート状に形成される。電解質16の厚みは特に制限されないが、例えば1μm以上200μm以下とすることができる。
3. 3. Electrolyte 16
The electrolyte 16 is arranged between the cathode 12 and the anode 14. The electrolyte 16 is connected to each of the cathode 12 and the anode 14. The electrolyte 16 is formed in the form of a film, a layer, or a sheet. The thickness of the electrolyte 16 is not particularly limited, but can be, for example, 1 μm or more and 200 μm or less.

電解質16は、上述した電解質材料を含有する。上述したとおり、電解質材料において、Niイオンに対するEの総濃度は10ppm以上10000ppm以下である。そのため、アルカリ形燃料電池10の水酸化物イオン伝導性が経時的に低下してしまうことを抑制できるとともに、アルカリ形燃料電池10の出力を十分確保することができる。 The electrolyte 16 contains the above-mentioned electrolyte material. As described above, in the electrolyte material, the total concentration of E with respect to Ni ions is 10 ppm or more and 10000 ppm or less. Therefore, it is possible to prevent the hydroxide ion conductivity of the alkaline fuel cell 10 from deteriorating with time, and it is possible to sufficiently secure the output of the alkaline fuel cell 10.

電解質16の作製方法は特に限定されないが、例えば電解質材料と有機バインダーとを混合したペーストを印刷法でシート化し、このシートに熱処理(80〜200時間、80〜150℃)をシートに施すことによって電解質16を形成することができる。また、金型一軸プレスや冷間等方圧加圧(CIP)などの公知の手法で電解質材料を圧粉成形することによって電解質16を形成することもできる。さらに、電解質材料と分散媒を混合したスラリーに多孔質基材を含浸し、乾燥処理(80〜150℃)を施し、電解質材料を多孔質基材に充填することによって形成することもできる。 The method for producing the electrolyte 16 is not particularly limited, but for example, a paste obtained by mixing an electrolyte material and an organic binder is formed into a sheet by a printing method, and the sheet is heat-treated (80 to 200 hours, 80 to 150 ° C.). The electrolyte 16 can be formed. Further, the electrolyte 16 can also be formed by powder forming the electrolyte material by a known method such as a die uniaxial press or cold isotropic pressurization (CIP). Further, it can be formed by impregnating a slurry in which an electrolyte material and a dispersion medium are mixed with a porous base material, subjecting it to a drying treatment (80 to 150 ° C.), and filling the porous base material with the electrolyte material.

(実施形態の変形例)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
(Modified example of the embodiment)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

上記実施形態では、本発明に係る電解質材料を適用した電気化学セルの一例として、水酸化物イオンをキャリアとするアルカリ形燃料電池について説明したが、本発明に係る電解質材料は、種々の電気化学セルに適用可能である。電気化学セルとしては、例えば、水酸化物イオンをキャリアとする二次電池(亜鉛空気二次電池など)や、水蒸気から水素と酸素を生成する電解セルなどが挙げられる。 In the above embodiment, an alkaline fuel cell having a hydroxide ion as a carrier has been described as an example of an electrochemical cell to which the electrolyte material according to the present invention is applied. However, the electrolyte material according to the present invention has various electrochemicals. Applicable to cells. Examples of the electrochemical cell include a secondary battery using hydroxide ions as a carrier (such as a zinc-air secondary battery) and an electrolytic cell that generates hydrogen and oxygen from water vapor.

以下において、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the examples described below.

(電解質の作製)
実施例1〜30及び比較例1〜18に係る電解質を次の通り作製して、その伝導度を評価した。
(Preparation of electrolyte)
Electrolytes according to Examples 1 to 30 and Comparative Examples 1 to 18 were prepared as follows, and their conductivity was evaluated.

まず、LDHを構成する金属イオン源となる原料(具体的には、関東化学(株)製の特級試薬、硝酸ニッケル(II)六水和物及び硝酸アルミニウム九水和物)と、陰イオン源となる原料(具体的には、関東化学(株)製の特級炭酸ナトリウム)と、沈殿剤(具体的には、関東化学製特級水酸化ナトリウム)と、イオン交換水とを混合した。この際、表1に示すように、LDHに対してFe、Co、Mnをドーピングするために、Feの硝酸塩(具体的には、関東化学(株)製の特級硝酸鉄(III)九水和物)、Coの硝酸塩(具体的には、関東化学(株)製の特級硝酸コバルト(II)六水和物)及びMnの硝酸塩(具体的には、関東化学(株)製の特級硝酸マンガン(II)六水和物)を適宜金属イオン源となる原料に添加した。 First, raw materials that are the metal ion sources that make up LDH (specifically, special grade reagents manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., nickel (II) nitrate hexahydrate and aluminum nitrate hexahydrate), and anion sources. Raw materials (specifically, special grade sodium carbonate manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), a precipitant (specifically, special grade sodium hydroxide manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), and ion-exchanged water were mixed. At this time, as shown in Table 1, in order to dope LDH with Fe, Co, and Mn, Fe nitrate (specifically, special grade iron (III) nitrate hydrate manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.). (Specifically), Co nitrate (specifically, special grade cobalt nitrate (II) hexahydrate manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and Mn nitrate (specifically, special grade manganese nitrate manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) (II) Hexahydrate) was appropriately added to the raw material as a metal ion source.

次に、上記混合物の温度を20〜100℃に制御し、かつ、原料及び沈殿剤濃度を制御することで上記混合物のpH値を6〜10に制御しながら、共沈法を用いてLDH粉末(電解質材料)を作製した。 Next, the LDH powder is powdered using the coprecipitation method while controlling the temperature of the mixture to 20 to 100 ° C. and controlling the pH value of the mixture to 6 to 10 by controlling the concentration of the raw material and the precipitant. (Electrolyte material) was prepared.

次に、作製したLDH粉末を高純度分析用規格の塩酸(関東化学(株)製)に溶解させることによって水溶液を調製した。そして、調製した水溶液を用いて、LDH粉末におけるNiイオンに対するE(すなわち、Fe、Co及びMnから選択される少なくとも1種の遷移金属)の総濃度を測定した。具体的には、ICP発光分析装置を用いて、Niイオンに対するFeの濃度と、Niイオンに対するCoの濃度と、Niイオンに対するMnの濃度とを測定して、それらの合計をNiイオンに対するEの総濃度とした。各濃度を表1にまとめて示す。なお、表1では、濃度が検出限界(0.01ppm)未満であった場合が「−」と表示されている。 Next, an aqueous solution was prepared by dissolving the prepared LDH powder in hydrochloric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), which is a standard for high-purity analysis. Then, using the prepared aqueous solution, the total concentration of E (that is, at least one transition metal selected from Fe, Co and Mn) with respect to Ni ions in the LDH powder was measured. Specifically, using an ICP emission spectrometer, the concentration of Fe with respect to Ni ions, the concentration of Co with respect to Ni ions, and the concentration of Mn with respect to Ni ions were measured, and the total of them was calculated as E for Ni ions. It was taken as the total concentration. Table 1 summarizes each concentration. In Table 1, when the concentration is less than the detection limit (0.01 ppm), it is displayed as “−”.

また、調製した上記水溶液を用いて、LDH粉末におけるNi2+/Al3+比(Alイオンに対するNiイオンの比率)を測定した。表1では示されていないが、実施例1〜30及び比較例1〜18のすべてにおいて、LDH粉末におけるNi2+/Al3+比は2以上4以下であった。 In addition, the Ni 2+ / Al 3+ ratio (ratio of Ni ions to Al ions) in the LDH powder was measured using the prepared aqueous solution. Although not shown in Table 1, in all of Examples 1 to 30 and Comparative Examples 1 to 18, the Ni 2+ / Al 3+ ratio in the LDH powder was 2 or more and 4 or less.

次に、作製したLDH粉末を、冷間等方圧プレスにより3000kgf/cmの圧力で圧粉体を形成することによって電解質を作製した。 Next, an electrolyte was prepared by forming a green compact from the prepared LDH powder at a pressure of 3000 kgf / cm 2 by a cold isotropic press.

次に、JISR1661(ファインセラミックスイオン伝導体の導電率測定方法)に従って、作製した電解質の初期導電率と400hr経過後の導電率との測定を実施した。測定は、大気中80℃、相対湿度80%の環境下で実施した。なお、導電率とは、電解質の水酸化物イオン伝導性を示す指標である。 Next, according to JISR1661 (method for measuring the conductivity of fine ceramic ion conductors), the initial conductivity of the produced electrolyte and the conductivity after 400 hours were measured. The measurement was carried out in an environment of 80 ° C. in the air and 80% relative humidity. The conductivity is an index showing the hydroxide ion conductivity of the electrolyte.

400hr経過後における導電率の低下率と初期導電率とを表1にまとめて示す。400hr経過後における導電率の低下率とは、初期導電率で400hr経過後の導電率を割った値である。 Table 1 summarizes the rate of decrease in conductivity and the initial conductivity after 400 hours have passed. The rate of decrease in conductivity after the lapse of 400 hr is a value obtained by dividing the conductivity after the lapse of 400 hr by the initial conductivity.

表1では、400hr経過後における導電率の低下率について、10%以下である場合を〇と評価し、10%超である場合を×と評価した。また、表1では、初期導電率について、5×10−3S/cm以上である場合を〇と評価し、5×10−3S/cm未満である場合を×と評価した。 In Table 1, the rate of decrease in conductivity after 400 hours was evaluated as ◯ when it was 10% or less, and evaluated as x when it was more than 10%. Further, in Table 1, the initial conductivity was evaluated as ◯ when it was 5 × 10 -3 S / cm or more, and evaluated as × when it was less than 5 × 10 -3 S / cm.

Figure 0006916332
Figure 0006916332

表1に示すように、Niイオンに対するE(すなわち、Fe、Co及びMnから選択される少なくとも1種の遷移金属)の総濃度を10ppm未満とした比較例1,2,5,6,9,10,13〜15では、400hr経過後における導電率の低下率が大きかった。また、Niイオンに対するEの総濃度を10000ppm超とした比較例3,4,7,8,11,12,16〜18では、初期導電率が低かった。 As shown in Table 1, Comparative Examples 1, 2, 5, 6, 9, in which the total concentration of E (that is, at least one transition metal selected from Fe, Co, and Mn) with respect to Ni ions was less than 10 ppm, In 10, 13 to 15, the rate of decrease in conductivity was large after 400 hours had passed. Further, in Comparative Examples 3, 4, 7, 8, 11, 12, 16 to 18 in which the total concentration of E with respect to Ni ions was more than 10,000 ppm, the initial conductivity was low.

一方、Niイオンに対するEの総濃度を10ppm以上10000ppm以下とした実施例1〜30では、400hr経過後における導電率の低下率が小さく、かつ、初期導電率が高かった。このような結果が得られたのは、Fe、Co及びMnの少なくとも1つをNiより優先的に劣化させて電解質そのものが劣化することを抑制できたため水酸化物基本層における水酸化物イオン保持機能の経時劣化が抑制され、かつ、Fe、Co及びMnの少なくとも1つの添加量を極小にすることにより母結晶の歪みを極小にすることによってLDHの水酸化物イオン伝導性を十分確保できたからである。 On the other hand, in Examples 1 to 30 in which the total concentration of E with respect to Ni ions was 10 ppm or more and 10000 ppm or less, the rate of decrease in conductivity after the lapse of 400 hr was small and the initial conductivity was high. Such a result was obtained because at least one of Fe, Co and Mn was preferentially deteriorated over Ni and the deterioration of the electrolyte itself could be suppressed, so that the hydroxide ion retention in the hydroxide basic layer was obtained. This is because the deterioration of the function with time is suppressed, and the hydroxide ion conductivity of LDH can be sufficiently ensured by minimizing the strain of the mother crystal by minimizing the addition amount of at least one of Fe, Co and Mn. Is.

また、Niイオンに対するEの総濃度を100ppm以上とすることによって、さらに、500ppm以上とすることによって、400hr経過後における導電率の低下率をより小さくできることが確認された。 Further, it was confirmed that by setting the total concentration of E with respect to Ni ions to 100 ppm or more, and further by setting it to 500 ppm or more, the rate of decrease in conductivity after the lapse of 400 hours can be further reduced.

10 アルカリ形燃料電池
12 カソード
14 アノード
16 電解質
10 Alkaline fuel cell 12 Cathode 14 Anode 16 Electrolyte

Claims (2)

Niイオンと、Alイオンと、Fe、Co及びMnから選択される少なくとも1種の遷移金属とを含有する層状複水酸化物によって構成され、
Niイオンに対する前記遷移金属の総濃度は、10ppm以上10000ppm以下であ
前記層状覆水酸化物は、下記の式(1)によって表される、
電解質材料。
[Ni 2+ 1−p−q―r―s Al 3+ 2+ 3+ (OH) ][A n− p+s/n ・mH O]・・・式(1)
(式(1)において、Eは前記遷移金属であり、M 2+ はMg 2+ 、Ca 2+ 、Sr 2+ 及びZn 2+ から選択される少なくとも1種であり、M 3+ はY 3+ 及びCe 3+ から選択される少なくとも1種であり、A n− はn価の陰イオンであり、0.67≦1−p−q―r―s≦0.80、0.20≦p≦0.33、6.7×10 −6 ≦q≦8.0×10 −3 、0≦r≦0.10、0≦s≦0.10、0.20≦p+s≦0.43、nは1以上の整数であり、mは任意の数である。)
It is composed of a layered double hydroxide containing Ni ions, Al ions, and at least one transition metal selected from Fe, Co, and Mn.
The total concentration of the transition metal to Ni ion state, and are more 10000ppm or less 10 ppm,
The layered hydroxide is represented by the following formula (1).
Electrolyte material.
[Ni 2+ 1-p-q-r-s Al 3+ p E q M 2 + r M 3+ s (OH) 2 ] [An - p + s / n · mH 2 O] ... Equation (1)
(In the formula (1), E is the transition metal, M 2+ is at least one selected from Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ and Zn 2+ , and M 3+ is selected from Y 3+ and Ce 3+. that is at least one, a n-is the n-valent anion, 0.67 ≦ 1-p-q -r-s ≦ 0.80,0.20 ≦ p ≦ 0.33,6.7 × 10-6 ≦ q ≦ 8.0 × 10 -3 , 0 ≦ r ≦ 0.10, 0 ≦ s ≦ 0.10, 0.20 ≦ p + s ≦ 0.43, n is an integer of 1 or more. m is an arbitrary number.)
酸化剤が供給されるカソードと、
燃料が供給されるアノードと、
前記カソードと前記アノードとの間に配置され、請求項1に記載の電解質材料を含有する電解質と、
を備える電気化学セル。
The cathode to which the oxidant is supplied and
With the anode where the fuel is supplied,
An electrolyte that is arranged between the cathode and the anode and contains the electrolyte material according to claim 1,
An electrochemical cell equipped with.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19939025A1 (en) * 1998-12-24 2000-06-29 Starck H C Gmbh Co Kg Nickel mixed hydroxide, process for its production and its use as cathode material in alkaline batteries
JP5158150B2 (en) * 2010-08-17 2013-03-06 トヨタ自動車株式会社 Air electrode for metal-air battery, and metal-air battery including the air electrode
JP5953576B2 (en) * 2012-03-26 2016-07-20 国立大学法人北海道大学 Air electrode catalyst layer for metal-air secondary battery
WO2017221451A1 (en) * 2016-06-24 2017-12-28 日本碍子株式会社 Functional layer including layered double hydroxide, and composite material
JP2018026205A (en) * 2016-08-08 2018-02-15 日本碍子株式会社 Negative electrode structure and zinc secondary battery including the same
JP2019185863A (en) * 2018-04-02 2019-10-24 日立化成株式会社 Zinc battery, electrode and manufacturing method therefor, and laminated film
JP6651669B2 (en) * 2018-06-15 2020-02-19 日本碍子株式会社 Electrolyte for electrochemical cell and electrochemical cell

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