JP7083003B2 - 電極の製造方法、これによって製造された電極、前記電極を含む膜-電極アセンブリー、そして前記膜-電極アセンブリーを含む燃料電池 - Google Patents
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Description
本発明のさらに他の目的は、前記電極を含む膜-電極アセンブリーを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、前記膜-電極アセンブリーを含む燃料電池を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、炭素構造体の表面にイオノマーをナノ厚にコーティングすることで、炭素構造体などの分散性を増大させて混合を容易にし、分散安定性を増大させ、炭素構造体の表面にイオノマーが均一に分布するようにして、炭素構造体とイオノマーの活用率を増大させて各種性能を向上させ、炭素構造体とイオノマーの結合効率を増大させて耐久性を増大させることができるイオノマーのコーティングされた炭素構造体の製造方法を提供することにある。
前記低周波音響エネルギーは、10ないし100Hzの周波数を有することができる。
前記共振混合は、前記触媒とイオノマーを含む電極形成用組成物に10ないし100Gの加速度を加えてなされることができる。
前記共振混合は、30秒ないし30分の間になされることができる。
前記電極形成用組成物は、溶媒をさらに含むことができる。
本発明の他の実施形態によれば、触媒及びイオノマーを含み、前記イオノマーは、前記触媒の表面に5nm以下の厚さにコーティングされた電極を提供する。
前記触媒の表面に5nm以下の厚さにコーティングされたイオノマーは、前記イオノマー全体重量に対して55重量%ないし95重量%でありうる。
前記触媒の表面にコーティングされずに凝集された(aggregated)イオノマーは、前記イオノマー全体重量に対して0重量%ないし45重量%でありうる。
下記の数式1で表示される前記担体に対する前記イオノマーの重量比(I/C ratio)は、0.75ないし1.6でありうる。
[数1]
I/C ratio=WI/WC
WI=イオノマー(Ionomer)の全体重量
WC=担体(Carrier)の全体重量
本発明のさらに他の実施形態によれば、炭素構造体(carbon structure)とイオノマーを含む混合物を製造するステップと、前記混合物に低周波音響エネルギー(low-frequency acoustic energy)を加えて共振混合(resonant vibratory mixing)して、前記炭素構造体の表面に前記イオノマーをコーティングするステップとを含むイオノマーのコーティングされた炭素構造体の製造方法を提供する。
前記共振混合は、前記周波数下で前記炭素構造体とイオノマーの混合物が入っている容器に10ないし100Gの加速度を加えてなされることができる。
前記混合物は、溶媒をさらに含むことができる。
本発明のさらに他の実施形態によれば、炭素構造体(carbon structure)及びイオノマーを含み、前記イオノマーは、前記炭素構造体の表面に5nm以下の厚さにコーティングされたイオノマーのコーティングされた炭素構造体を提供する。
前記炭素構造体は、カーボンナノチューブ(carbon nano tube)、カーボンナノワイヤー(carbon nano wire)、グラフェン(graphene)、酸化グラフェン(graphene oxide)、カーボンブラック(carbon black)及びこれらの混合物からなる群より選ばれることができる。
前記炭素構造体の表面に5nm以下の厚さにコーティングされたイオノマーは、前記イオノマー全体重量に対して60重量%ないし100重量%でありうる。
下記の数式2で表示される前記炭素構造体に対する前記イオノマーの重量比(I/C ratio)は、0.75ないし1.6でありうる。
[数2]
I/C ratio=WI/WC
WI=イオノマー(Ionomer)の全体重量
WC=炭素構造体(Carbon structure)の全体重量
本発明の一実施例による電極の製造方法は、触媒とイオノマーを含む電極形成用組成物を製造するステップと、前記電極形成用組成物に低周波音響エネルギー(low-frequency acoustic energy)を加えて共振混合(resonant vibratory mixing)して、前記触媒の表面に前記イオノマーをコーティングするステップと、前記電極形成用組成物をコーティングして電極を製造するステップとを含む。
前記触媒は、水素酸化反応、酸素還元反応に触媒として使用されうるものであれば、どれを使用しても良く、好ましくは、白金系金属を使用することが良い。
前記担体は、炭素系担体、ジルコニア、アルミナ、チタニア、シリカ、セリアなどの多孔性無機酸化物、ゼオライトなどより選ばれることができる。前記炭素系担体は、スーパーP(super P)、炭素繊維(carbon fiber)、炭素シート(carbon sheet)、カーボンブラック(carbon black)、ケッチエンブラック(Ketjen Black)、アセチレンブラック(acetylene black)、カーボンナノチューブ(carbon nano tube、CNT)、炭素球体(carbon sphere)、炭素リボン(carbon ribbon)、フラーレン(fullerene)、活性炭素及びこれらの一つ以上の組み合わせより選ばれることができるが、これに限定されるものではなく、本技術分野において使用可能な担体は、制限無しで使用することができる。
前記担体に担持された貴金属を触媒として使用する場合には、商用化された市販のものを使用してもよく、また担体に貴金属を担持させて製造して使用しても良い。前記担体に貴金属を担持させる工程は、当該分野において広く知られた内容であるから本明細書において詳細な説明を省略しても、当該分野に従事する人々に容易に理解されうる内容である。
一方、前記イオノマーは、プロトンのような陽イオン交換グループを有する陽イオン伝導体であるか、またはヒドロキシイオン、カーボネートまたはバイカーボネートのような陰イオン交換グループを有する陰イオン伝導体でありうる。
前記陽イオン交換グループは、スルホン酸基、カルボキシル基、ボロン酸基、リン酸基、イミド基、スルホンイミド基、スルホンアミド基及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか一つであっても良く、一般にスルホン酸基またはカルボキシル基であっても良い。
記陽イオン伝導体は、単一物または混合物形態で使用可能で、また選択的にイオン交換膜との接着力をより向上させる目的で非導電性化合物と共に使用されることができる。その使用量は、使用目的に適合するように調節して使用することが好ましい。
前記陰イオン伝導体には、一般に金属水酸化物がドーピングされたポリマーを使用することができ、具体的に金属水酸化物がドーピングされたポリ(エーテルスルホン)、ポリスチレン、ビニール系ポリマー、ポリ(ビニールクロライド)、ポリ(ビニリデンフルオライド)、ポリ(テトラフルオロエチレン)、ポリ(ベンズイミダゾール)またはポリ(エチレングリコール)などを使用することができる。
前記イオノマーは、前記電極全体重量に対して20重量%ないし50重量%で含まれることができる。前記イオノマーの含有量が20重量%未満の場合には、生成されたイオンがよく伝達されないときもありえ、50重量%を超過する場合には、気孔が不足して水素または酸素(空気)の供給が難しくなり、反応できる活性面積が減ることができる。
前記親水性溶媒は、炭素数1ないし12の直鎖状、分枝状の飽和または不飽和炭化水素を主鎖として含むアルコール、ケトン、アルデヒド、カーボネート、カルボキシレート、カルボン酸、エーテル及びアミドから構成された群より選ばれる一つ以上の官能基を有したものでありえ、これらは、指環式または芳香族シクロ化合物を主鎖の最小限一部として含むことができる。具体的な例にアルコールには、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エトキシエタノール、n-プロピルアルコール、ブチルアルコール、1、2-プロパンジオール、1-ペンタノール、1.5-ペンタンジオール、1.9-ノナンジオール等;ケトンには、ヘプタノン、オクタノン等;アルデヒドには、ベンズアルデヒド、トルアルデヒド等;エステル(ester)には、メチルペンタノアート、エチル-2-ヒドロキシプロピオナートなど;カルボン酸には、ペンタン酸、ヘプタン酸等;エーテルには、メトキシベンゼン、ジメトキシプロパン等;アミドには、プロパンアミド、ブチルアミド、ジメチルアセトアミドなどがある。
前記溶媒は、前記電極形成用組成物の全体重量に対して80ないし95重量%で含まれることができ、80重量%未満の場合には、固形分の含有量があまり高くて電極コーティング時のひび割れ及び高粘度による分散問題があることができ、95重量%を超過する場合には、電極活性に不利でありうる。
前記共振混合は、混合が共振する混合工程であって、前記混合の共振は、混合成分の振動と加速の組み合わせの結果として発生させることができる。前記共振混合をするようになると、約50μm直径の多数の強力な混合領域を発生させて、デッドゾーン(dead-zone)をなくして全体的に均一な混合が可能になる。
本発明の発明者は、前記共振混合を利用すると、前記触媒の表面に前記イオノマーを5nm以下のナノ厚にコーティング可能であるということを見つけて、本発明を完成した。
前記加速度が10G未満の場合、未混合領域が存在でき、コーティングがなされないから性能が低下でき、100Gを超過する場合、イオノマー同士が凝集現象または相分離及び発熱による混合条件変化と性能減少、フラッディング(flooding )などの問題があることができる。
前記共振混合は、30秒ないし30分の間になされることができ、具体的に1分ないし10分の間の短い時間の間になされることができる。前記共振混合の時間が30秒未満の場合、完璧に混合されないか、またはコーティング特性を確認できない可能性もあり、30分を超過する場合、試料または組成が変化できる。
前記電極を製造するステップは、本発明において特に限定されないが、具体的な一例として前記電極形成用組成物を離型フィルムにコーティングして電極を製造し、前記電極をイオン交換膜に転写するステップをさらに含むことができる。
さらに詳細には、前記電極形成用組成物の粘性によってポンプを介して連続的にダイ(die)、グラビア(gravure)、バー(bar)、カンマコーター(comma coater)などのコーターに移送した後、スロットダイコーティング、バーコーティング、カンマコーティング、スクリーンプリンティング、スプレーコーティング、ドクターブレードコーティング、ブラシなどの方法を使用して、デカールフィルム上に電極層の乾燥厚が1ないし200μm、さらに好ましくは、10ないし100μmに均一に塗布し、一定の温度に維持された乾燥炉を通過させて溶媒を揮発させる。
前記乾燥工程は、25℃ないし90℃で12時間以上乾燥させることでありうる。前記乾燥温度が25℃未満で乾燥時間が12時間未満の場合には、十分に乾燥された電極を形成できないという問題が発生し、90℃を超過する温度で乾燥させると、電極のひび割れなどが発生する。
選択的に、前記電極形成用組成物を乾燥させて電極を製造するステップ以後には、乾燥された電極及び離型フィルムを必要な大きさにカットして、イオン交換膜に接合するステップをさらに含むことができる。
前記陽イオン交換グループは、スルホン酸基、カルボキシル基、ボロン酸基、リン酸基、イミド基、スルホンイミド基、スルホンアミド基及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれるいずれか一つであっても良く、一般にスルホン酸基またはカルボキシル基であっても良い。
前記電極と前記イオン交換膜を接合する方法は、一例として転写方法を利用でき、前記転写方法は、金属プレス単独または金属プレスにシリコンゴム材などのようなゴム材の軟質板を重ねて当てて熱と圧力を加えるホットプレス(hot pressing)方法で行われることができる。
従来の他の方法として前記触媒と前記イオノマーを混合する場合、多様な厚さを有するイオノマー凝集層が形成されるが、前記共振混合を利用して前記触媒の表面に前記イオノマーをコーティングする場合、前記触媒を5nm以下の厚さにコーティングするイオノマー層を前記電極の全体領域でほぼ均一に形成されることができる。
I/C ratio=WI/WC
WI=イオノマー(Ionomer)の全体重量
WC=担体(Carrier)の全体重量
前記電極基材40、40’には、水素または酸素の円滑な供給がなされることができるように多孔性の導電性基材が使用されることができる。その代表的な例に炭素ペーパー(carbon paper)、炭素布(carbon cloth)、炭素フェルト(carbon felt)または金属布(繊維状態の金属布からなる多孔性のフィルムまたは高分子繊維で形成された布の表面に金属フィルムが形成されたことを言う)を使用することができるが、これに限定されるものではない。また、前記電極基材40、40’は、フッ素系樹脂で撥水処理したことを使用することが燃料電池の駆動時に発生される水によって反応物の拡散効率が低下するのを防止できるから好ましい。前記フッ素系樹脂には、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリペルフルオロアルキルビニルエーテル、ポリペルフルオロスルホニルフルオライドアルコキシビニルエーテル、フッ素化エチレンプロピレン(Fluorinated ethylene propylene)、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはこれらのコポリマーを使用することができる。
図3は、前記燃料電池の全体的な構成を示す模式図である。
前記図3を参照すると、前記燃料電池200は、燃料と水が混合された混合燃料を供給する燃料供給部210、前記混合燃料を改質して水素ガスを含む改質ガスを発生させる改質部220、前記改質部220から供給される水素ガスを含む改質ガスが酸化剤と電気化学的な反応を起こして電気エネルギーを発生させるスタック230、及び酸化剤を前記改質部220及び前記スタック230に供給する酸化剤供給部240を含む。
各々の単位セルは、電気を発生させる単位のセルを意味するものであって、水素ガスを含む改質ガスと酸化剤の中の酸素を酸化/還元させる前記膜-電極アセンブリーと、水素ガスを含む改質ガスと酸化剤を膜-電極アセンブリーに供給するための分離板(または、バイポーラプレート(bipolar plate)とも呼ばれ、以下、「分離板」と呼ぶ)を含む。前記分離板は、前記膜-電極アセンブリーを中心に置いて、その両側に配置される。このとき、前記スタックの最外側に各々位置する分離板を特にエンドプレートと呼ぶこともある。
本発明のさらに他の一実施例によるイオノマーのコーティングされた炭素構造体の製造方法は、炭素構造体とイオノマーを含む混合物を製造するステップ、そして前記混合物に低周波音響エネルギー(low-frequency acoustic energy)を加えて共振混合(resonant vibratory mixing)して、前記炭素構造体の表面に前記イオノマーをコーティングするステップを含む。
前記炭素構造体は、炭素からなる多様な形状の構造体であって、本発明においてその種類が特に限定されない。
前記炭素構造体は、マイクロないしナノ水準の大きさを有することができ、特定大きさまたは形状に限定されない。
前記炭素構造体の具体的な例には、カーボンナノチューブ(carbon nano tube、CNT)、カーボンナノワイヤー(carbon nano wire)、グラフェン(graphene)、酸化グラフェン(graphene oxide)、カーボンブラック(carbon black)、ナノ構造炭素(nanostructured carbon)、多孔性炭素(porous carbon)及びこれらの混合物からなる群より選ばれるいずれか一つを例に挙げることができる。
前記イオノマーの投入量は、前記炭素構造体の比表面積を鑑みて前記イオノマーの投入量を決定することが好ましく、通常に前記イオノマーは、前記炭素構造体100重量部に対して30重量部ないし200重量部、具体的に50重量部ないし150重量部で含まれることができる。前記イオノマーの含有量が30重量部未満の場合には、前記炭素構造体に前記イオノマーがコーティングされない部分が存在でき、200重量部を超過する場合には、イオノマーの過剰でイオノマー間の凝集部分が発生できる。
前記溶媒は、前記混合物全体重量に対して80ないし95重量%で含まれることができ、80重量%未満の場合には、固形分の含有量があまり高いから、イオノマーのコーティングされた炭素構造体の塗布時にひび割れ及び高粘度による分散問題がありえ、95重量%を超過する場合には、イオノマーのコーティングされた炭素構造体の活性に不利でありうる。
前記共振混合は、混合が共振する混合工程であって、前記混合の共振は、混合成分の振動と加速の組み合わせの結果で発生させることができる。前記共振混合をするようになると、約50μm直径の多数の強力な混合領域を発生させて、デッドゾーン(dead-zone)をなくすことによって全体的に均一な混合が可能になる。
前記共振混合をすることができる商用化されている機器には、Resodyn(登録商標)社の共鳴音響混合機(Resonant Acoustic Mixer、RAM)などを利用できる。
図4は、前記炭素構造体の表面に前記イオノマーがコーティングされる過程を示す模式図である。図4を参考すると、前記共振混合によって炭素構造体11の表面が前記イオノマー13によってナノ厚にコーティングされる。すなわち、前記共振混合を利用してより硬い構造の前記炭素構造体11の表面によりもろい形態の前記イオノマー13がコーティングされることができる。
前記共振混合は、30秒ないし30分の間になすことができ、具体的に1分ないし10分の間の短い時間の間になすことができる。前記共振混合の時間が30秒未満の場合、完璧に混合されないか、またはコーティング特性を確認することができない場合がありえ、30分を超過する場合、試料または組成が変化する。
従来の他の方法で前記炭素構造体と前記イオノマーを混合する場合、コーティングがなされないか、または多様な厚さを有するイオノマー凝集層が形成されるが、前記共振混合を利用して前記炭素構造体の表面に前記イオノマーをコーティングする場合、前記炭素構造体を5nm以下の厚さにコーティングするイオノマー層を前記イオノマーのコーティングされた炭素構造体の全体領域でほぼ均一に形成されることができる。
[数2]
I/C ratio=WI/WC
WI=イオノマー(Ionomer)の全体重量
WC=炭素構造体(Carbon structure)の全体重量
前記イオノマーのコーティングされた炭素構造体は、燃料電池、二次電池またはキャパシタなどの電気化学デバイス分野において触媒担体、電極物質などで適用されることができる。
[製造例1:電極の製造]
(実施例1-1)
Pt/C(田中社製)1.0gを容器に計量し、イオノマーパウダー(Nafion、デュポン社製)1.0gを計量して同一容器に入れた。
前記混合物が入っている容器をResodyn(登録商標)社の共鳴音響混合機(Resonant Acoustic Mixer,RAM)に装着した。前記共鳴音響混合機に60Hzの周波数を有する低周波音響エネルギーを加えながら、70Gの加速度で5分の間に混合させて電極形成用組成物を製造した。
前記乾燥された電極を必要とした大きさに切り取り、イオン交換膜(デュポン社製;Nafion 212 Membrane)の両面に電極とイオン交換膜が当接するよう整列させた後、100℃、100kgf/cm2の熱及び圧力条件で5分間圧着した後、1分間常温で維持する方法でホットプレスして転写し、離型フィルムを剥離して膜-電極アセンブリーを製造した。
(実施例1-2)
前記実施例1-1で前記共鳴音響混合機に60Hzの周波数を有する低周波音響エネルギーを加えながら70Gの加速度で10分間混合させたことを除いては、前記実施例1-1と同様に実施して膜-電極アセンブリーを製造した。
(実施例1-3)
前記実施例1-1で前記共鳴音響混合機に60Hzの周波数を有する低周波音響エネルギーを加えながら80Gの加速度で5分間混合させたことを除いては、前記実施例1-1と同様に実施して膜-電極アセンブリーを製造した。
(実施例1-4)
Pt/C(田中社製)1.0gを容器に計量し、イオノマー溶液(Nafion 20%溶液、デュポン社製)5.0gを計量して同一容器に入れた。
前記電極形成用組成物をポリイミド離型フィルムにコーティング速度10mm/s、コーティング厚さ100μmの条件でバーコーティングした後、30℃、6時間の間に乾燥させて電極を製造した。
(比較例1-1)
Pt/C(田中社製)1.0gを容器に計量し、イオノマー溶液(Nafion 20%溶液、デュポン社製)5.0gを計量して同一容器に入れた。
前記混合物をボールミルを利用して分散及び撹拌させて、電極形成用組成物を製造した。
以後、前記電極形成用組成物をデカールフィルムにコーティング、乾燥して膜-電極アセンブリーを製造するステップは、前記実施例で記載したものと同様に進行して膜-電極アセンブリーを製造した。
[実験例1-1]
(実験例1-1:TEM写真観察)
前記実施例1-1及び比較例1-1で製造された電極の透過電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM)写真を各々下記図5及び図6に示した。
前記図5及び図6を参考すると、前記実施例1-1のように共振混合で製造された電極は、触媒の表面にイオノマーのコーティング現象が明確に観察され、そのコーティング厚さが5nm以下であることを確認することができる。具体的に、前記図5で矢印部分(A)の波形がイオノマーが5nm以下にコーティングされたことを表し、前記コーティング部分が全体的に広まっているのを確認することができる。また、ボールミルで製造された比較例1-1に現れるイオノマーが累々たる凝集現象(B)が観察されないことを確認することができる。
前記実施例1-1及び比較例1-1で製造された膜-電極アセンブリーに対して電極から出力される電圧と電流を測定し、電圧-電流密度の出力特性(放電性能)を比較評価してその結果を図7に示した。
前記図7を参考すると、前記実施形態で製造された膜-電極アセンブリーが前記比較例で製造された膜-電極アセンブリーに比べて電流密度に応じる電圧性能が優秀であることを確認することができ、これによって前記実施形態で製造された電極が前記比較例で製造された電極に比べて電気化学的有効表面積がより大きく現れること、すなわち触媒の活性が増大するのを確認することができる。
[製造例2:イオノマーのコーティングされた炭素構造体の製造]
(実施例2-1)
カーボンナノチューブ1.0gを容器に計量し、イオノマーパウダー(Nafion、デュポン社製)0.2gを計量して同一容器に入れた。
前記混合物が入っている容器をResodyn(登録商標)社の共鳴音響混合機(Resonant Acoustic Mixer,RAM)に装着した。前記共鳴音響混合機に60Hzの周波数を有する低周波音響エネルギーを加えながら70Gの加速度で5分間混合させて、イオノマーのコーティングされた炭素構造体を製造した。
(実施例2-2)
前記実施例2-1で前記共鳴音響混合機に60Hzの周波数を有する低周波音響エネルギーを加えながら70Gの加速度で10分間混合させたことを除いては、前記実施例2-1と同様に実施して、イオノマーのコーティングされた炭素構造体を製造した。
(実施例2-3)
前記実施例2-1で前記共鳴音響混合機に60Hzの周波数を有する低周波音響エネルギーを加えながら80Gの加速度で5分間混合させたことを除いては、前記実施例2-1と同様に実施して、イオノマーのコーティングされた炭素構造体を製造した。
(実施例2-4)
前記実施例2-1で前記炭素構造体にグラフェンを使用したことを除いては、前記実施例2-1と同様に実施して、イオノマーのコーティングされた炭素構造体を製造した。
(実施例2-5)
前記実施例2-1で前記炭素構造体炉カーボンブラックを使用したことを除いては、前記実施例2-1と同様に実施して、イオノマーのコーティングされた炭素構造体を製造した。
(実施例2-6)
カーボンナノチューブ1.0gを容器に計量し、イオノマー溶液(Nafion 20%溶液、デュポン社製)1.0gを計量して同一容器に入れた。
(比較例2-1)
カーボンナノチューブ1.0gを容器に計量し、イオノマーパウダー(Nafion、デュポン社製)0.2gを計量して同一容器に入れた。
前記混合物をボールミルを利用して分散及び撹拌させて、イオン伝導体の混合された炭素構造体を製造した。
[実験例2-1]
(実験例2-1:TEM写真観察)
前記実施例2-1で製造されたイオノマーのコーティングされた炭素構造体と前記比較例2-1で製造されたイオノマーの混合された炭素構造体の透過電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope,TEM)写真をそれぞれ下記図8及び図9に示した。
2 触媒金属粒子
3 イオノマー
11 炭素構造体
13 イオノマー
20、20' 電極
30、30' 触媒層
40、40' 電極基材
50 イオン交換膜
100 膜-電極アセンブリー
200 燃料電池
210 燃料供給部 220 改質部
230 スタック 231 第1供給管
232 第2供給管 233 第1排出管
234 第2排出管 240 酸化剤供給部
Claims (7)
- 触媒及びイオノマーを含む電極であって、
前記イオノマーは、前記触媒の表面に5nm以下の厚さにコーティングされた第1のイオノマー及び、前記触媒の表面にコーティングされずに凝集された第2のイオノマーを有し、
前記第1のイオノマーは、前記電極中に、前記イオノマー全体重量に対して55重量%ないし95重量%含まれ、
前記第2のイオノマーは、前記電極中に、前記イオノマー全体重量に対して5重量%ないし45重量%含まれていることを、特徴とする電極。 - 前記触媒は、触媒金属粒子単独または担体に担持された触媒金属粒子を含む請求項1に記載の電極。
- 下記の数式1で表示される前記担体に対する前記イオノマーの重量比(I/C ratio)は、0.75ないし1.6である請求項2に記載の電極。
[数1]
I/C ratio=WI/WC
WI=イオノマー(Ionomer)の全体重量
WC=担体(Carrier)の全体重量 - 互いに対向して位置するアノード電極とカソード電極と、
前記アノード電極とカソード電極との間に位置するイオン交換膜とを含み、
前記アノード電極、前記カソード電極及びこの両方ともからなる群より選ばれるいずれか一つは、前記請求項1に記載の電極を含む膜-電極アセンブリー。 - 請求項4に記載の膜-電極アセンブリーを含む燃料電池。
- 炭素構造体(carbon structure)及びイオノマーを含み、
前記イオノマーは、前記炭素構造体の表面に5nm以下の厚さにコーティングされた第1のイオノマー及び、前記炭素構造体の表面にコーティングされずに凝集された第2のイオノマーを有し、
前記第1のイオノマーは、電極中に、前記イオノマー全体重量に対して55重量%ないし95重量%含まれ、
前記第2のイオノマーは、電極中に、前記イオノマー全体重量に対して5重量%ないし45重量%含まれていることを、特徴とするイオノマーのコーティングされた炭素構造体。 - 下記の数式2で表示される前記炭素構造体に対する前記イオノマーの重量比(I/C ratio)は、0.75ないし1.6である請求項6に記載のイオノマーのコーティングされた炭素構造体。
[数2]
I/C ratio=WI/WC
WI=イオノマー(Ionomer)の全体重量
WC=炭素構造体(Carbon structure)の全体重量
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006286329A (ja) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Equos Research Co Ltd | マイクロ/ナノカプセル、燃料電池用の触媒層、燃料電池、及びマイクロ/ナノカプセルの製造方法 |
US20060275648A1 (en) | 2005-03-28 | 2006-12-07 | Hee-Tak Kim | Catalyst composite material fuel cell, method for preparing the same, membrane-electrode assembly comprising the same, and fuel cell system comprising the same |
JP2013045694A (ja) | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用電極触媒層、燃料電池用電極、燃料電池用膜電極接合体及び燃料電池 |
JP2013251278A (ja) | 2007-06-12 | 2013-12-12 | Canon Inc | 燃料電池用触媒層および燃料電池セルの製造方法 |
WO2014020650A1 (ja) | 2012-08-02 | 2014-02-06 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用電極並びに燃料電池用電極、膜電極接合体及び燃料電池の製造方法 |
JP2014524110A (ja) | 2011-07-08 | 2014-09-18 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 低白金担持量電極 |
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Family Cites Families (13)
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---|---|---|---|---|
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US7188993B1 (en) | 2003-01-27 | 2007-03-13 | Harold W Howe | Apparatus and method for resonant-vibratory mixing |
JP5114859B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2013-01-09 | 凸版印刷株式会社 | 燃料電池用触媒電極の製造方法 |
US20100294113A1 (en) * | 2007-10-30 | 2010-11-25 | Mcpherson Michael D | Propellant and Explosives Production Method by Use of Resonant Acoustic Mix Process |
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US8883264B2 (en) * | 2012-11-01 | 2014-11-11 | Xerox Corporation | Method of powder coating and powder-coated fuser member |
CN105229834B (zh) | 2013-05-16 | 2017-09-29 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池用电极及其制造方法 |
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Patent Citations (7)
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---|---|---|---|---|
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JP2013251278A (ja) | 2007-06-12 | 2013-12-12 | Canon Inc | 燃料電池用触媒層および燃料電池セルの製造方法 |
JP2014524110A (ja) | 2011-07-08 | 2014-09-18 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイション | 低白金担持量電極 |
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WO2014020650A1 (ja) | 2012-08-02 | 2014-02-06 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池用電極並びに燃料電池用電極、膜電極接合体及び燃料電池の製造方法 |
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