JPH01315954A - 燃料電地 - Google Patents
燃料電地Info
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- JPH01315954A JPH01315954A JP63145853A JP14585388A JPH01315954A JP H01315954 A JPH01315954 A JP H01315954A JP 63145853 A JP63145853 A JP 63145853A JP 14585388 A JP14585388 A JP 14585388A JP H01315954 A JPH01315954 A JP H01315954A
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- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/08—Fuel cells with aqueous electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、電解質層を改良した燃料電池に関するもので
ある。
ある。
（従来の技術）
従来、燃料の有している化学的エネルギーを直接電気的
エネルギーに変換する装置として、燃オニ！電池が知ら
れている。この燃Ｆｌ電池は、通常電解質を保持する電
解質層を挟んで、片面に触媒層が夫々形成された燃料極
および酸化剤極からなる一対のカス拡散電極を対向配置
して構成されている。
エネルギーに変換する装置として、燃オニ！電池が知ら
れている。この燃Ｆｌ電池は、通常電解質を保持する電
解質層を挟んで、片面に触媒層が夫々形成された燃料極
および酸化剤極からなる一対のカス拡散電極を対向配置
して構成されている。
そしてこの燃料電池は、その燃ＦＩ極の背面に水素等の
燃料カスを接触させ、また酸化剤極の背面に酸素などの
酸化剤ガスを接触させ、このとき起こる電気化学的反応
を利用して上記両電極間から電気エネルギーを取り出す
ようにしたものであり、燃料ガ又と酸化剤ガスが供給さ
れている限り、高い変換効率で電気エネルギーを取り出
すことかできるものである。
燃料カスを接触させ、また酸化剤極の背面に酸素などの
酸化剤ガスを接触させ、このとき起こる電気化学的反応
を利用して上記両電極間から電気エネルギーを取り出す
ようにしたものであり、燃料ガ又と酸化剤ガスが供給さ
れている限り、高い変換効率で電気エネルギーを取り出
すことかできるものである。
第４図は、上記のような原理に基く特にリン酸を電界質
としたリブ付電極型燃料電池の基本的構成例を縦断面斜
視図にて示したものでおる。第４図において、互いに直
交する方向に溝が規則的に複数本平行に設（プられ、か
つ片面に触ｔｓ層がそれぞれ形成された炭素月からなる
燃料極（アノード）２および酸化剤極（カソード）３の
一対のりブ付カス拡散電極を電解質を保持する電解質層
１を挟んで対向して配置することにより、燃料電池の単
位セル５を構成している。
としたリブ付電極型燃料電池の基本的構成例を縦断面斜
視図にて示したものでおる。第４図において、互いに直
交する方向に溝が規則的に複数本平行に設（プられ、か
つ片面に触ｔｓ層がそれぞれ形成された炭素月からなる
燃料極（アノード）２および酸化剤極（カソード）３の
一対のりブ付カス拡散電極を電解質を保持する電解質層
１を挟んで対向して配置することにより、燃料電池の単
位セル５を構成している。
ざらに上記燃料電池において、燃料極２および酸化剤＠
３の電気化学的反応を円滑に進行させるため、通常炭素
微粉末に白金のごとく触媒金属層を微細に担持し、これ
を触媒層として使用している。
３の電気化学的反応を円滑に進行させるため、通常炭素
微粉末に白金のごとく触媒金属層を微細に担持し、これ
を触媒層として使用している。
（発明が解決しようとする課題）
上記の燃料電池を長期にわたって運転を行った場合や短
期間の運転でも、カソード電位がＯ，ａＶ以上になると
、カソード触媒層中の触媒金属（Ｐｔ）が電解質中（リ
ンｒｅ＞に溶は出す。
期間の運転でも、カソード電位がＯ，ａＶ以上になると
、カソード触媒層中の触媒金属（Ｐｔ）が電解質中（リ
ンｒｅ＞に溶は出す。
リン酸電解質燃料電池を２００’Ｃで運転した時の触媒
層中の白金量およびリン酸中の白金量の経時的変化をそ
れぞれ第３図ＡＪｊよびＢに示す。リン酸中の白金濃度
が一定になるまで、カソード触媒中の白金が溶出してい
る。上記の結果、カソード中の白金表面積が激減し、触
媒の活性が低下する。
層中の白金量およびリン酸中の白金量の経時的変化をそ
れぞれ第３図ＡＪｊよびＢに示す。リン酸中の白金濃度
が一定になるまで、カソード触媒中の白金が溶出してい
る。上記の結果、カソード中の白金表面積が激減し、触
媒の活性が低下する。
そのため、セル電圧が低下してセル特性が劣化する。
本発明の目的は、カソード触媒中の白金が電解質中へ溶
出する速度を低減し、セル電圧の経時的低下を防止する
ようにした燃料電池を提供するものである。
出する速度を低減し、セル電圧の経時的低下を防止する
ようにした燃料電池を提供するものである。
［発明の構成Ｊ
（課題を解決するための手段）
本発明の燃料電池は、燃料極および酸化剤極からなる一
対の多孔質電極間にリン酸を電解質として保持してなる
燃料電池において、前記電解質に予め白金イオンを添加
したことを特徴とするものである。
対の多孔質電極間にリン酸を電解質として保持してなる
燃料電池において、前記電解質に予め白金イオンを添加
したことを特徴とするものである。
（作 用）
本発明においては、電解質中の白金イオンが、予め平衡
濃度となっているため、カソード触媒中の白金溶出が低
減される。よって、上記セルのセル電位の経時的変化は
、従来のセルのそれと比較して小さくなる。
濃度となっているため、カソード触媒中の白金溶出が低
減される。よって、上記セルのセル電位の経時的変化は
、従来のセルのそれと比較して小さくなる。
（実施例）
以下本発明の一実施例について説明する。本実施例にお
いては、燃料極および酸化剤極の一対の多孔質電極間に
リン酸を電解質として保持するものにおいて、その電解
質に予め白金イオンを添加したことを特徴とするもので
ある。
いては、燃料極および酸化剤極の一対の多孔質電極間に
リン酸を電解質として保持するものにおいて、その電解
質に予め白金イオンを添加したことを特徴とするもので
ある。
電解質のリン酸に予め白金イオンを添加するため、リン
酸５４０ｃｃにヘキサクロロ白金（１Ｖ）酸（６水和物
）をｚ６．ｅｇ投入したのち、２．００℃で２時間にわ
たって熱処理を行なった。
酸５４０ｃｃにヘキサクロロ白金（１Ｖ）酸（６水和物
）をｚ６．ｅｇ投入したのち、２．００℃で２時間にわ
たって熱処理を行なった。
この白金イオンを添加してリン酸を触媒層を形成したリ
ブ付きガス拡散電極で形成したアノード。
ブ付きガス拡散電極で形成したアノード。
カソード電極にそれぞれ含浸し、これらを一体止して燃
料電池単位セルを構成する。
料電池単位セルを構成する。
このように構成された燃料電池においては、電解質であ
るリン酸中の白金イオンが飽和状態となっているため、
燃料電池の運転中にカソード電極の触媒層から白金がリ
ン酸中に溶出する速度が極めて遅くなる。
るリン酸中の白金イオンが飽和状態となっているため、
燃料電池の運転中にカソード電極の触媒層から白金がリ
ン酸中に溶出する速度が極めて遅くなる。
第１図Ａ、ｌよび８に本実施例の処理を行ない、リン酸
を用いた燃料電池を２００℃で運転した時の触媒層中の
白金量およびリン酸中の白金量の経時的変化をそれぞれ
示しである。それぞれ、白金量の変化が小さいことがわ
かる。よって本実施例による燃料電池の単位セルは、セ
ル電圧の経時的変化が従来のセルのそれと比較して小さ
くなる。
を用いた燃料電池を２００℃で運転した時の触媒層中の
白金量およびリン酸中の白金量の経時的変化をそれぞれ
示しである。それぞれ、白金量の変化が小さいことがわ
かる。よって本実施例による燃料電池の単位セルは、セ
ル電圧の経時的変化が従来のセルのそれと比較して小さ
くなる。
このように本実施例においては、カソード触媒層の触媒
力性が安定になり、電池運転の時間経過にともなう電池
特性の低下量が小さくなった。第２図には従来の電池電
圧Ｅ１ と本実施例の電池電圧Ｅ２の経時的変化を示
している。本実施例による燃料電池においては、その電
池電圧が長期にわたって安定していることが確認できた
。
力性が安定になり、電池運転の時間経過にともなう電池
特性の低下量が小さくなった。第２図には従来の電池電
圧Ｅ１ と本実施例の電池電圧Ｅ２の経時的変化を示
している。本実施例による燃料電池においては、その電
池電圧が長期にわたって安定していることが確認できた
。
なお、リン酸中に白金イオンを添加する方法としては、
白金微粒子をリン酸中に溶かすなどの種々の方法も可能
である。
白金微粒子をリン酸中に溶かすなどの種々の方法も可能
である。
［発明の効果］
以上のように本発明においては、予め白金イオンを添加
した電解質を使用することによりカソード触媒の白金溶
出量が低減されカソード触媒の触媒力性が安定になる。
した電解質を使用することによりカソード触媒の白金溶
出量が低減されカソード触媒の触媒力性が安定になる。
この結果、電池運転時間経過にともなう電池特性の低下
率が小さくなった。
率が小さくなった。
第１図へおよびＢは本発明の一実施例による燃料電池の
白金量の経時的変化を示す特性図、第２図は本発明の一
実施例の燃料電池と従来の燃料電池との電池電圧の経時
的変化を示す特性図、第３− 〇 − 図は従来の電池の白金量の経時的変化を示す特性図、第
４図は燃料電池のリブ（ｑ電極の単位セルを示す構成図
℃ある。 １・・・電解質層 ２・・・燃″ＩＩ極（アノード） ３・・・酸化剤極（カソード） ４・・・レバレータ ５・・・１４位セル 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子九 釘 ７一
白金量の経時的変化を示す特性図、第２図は本発明の一
実施例の燃料電池と従来の燃料電池との電池電圧の経時
的変化を示す特性図、第３− 〇 − 図は従来の電池の白金量の経時的変化を示す特性図、第
４図は燃料電池のリブ（ｑ電極の単位セルを示す構成図
℃ある。 １・・・電解質層 ２・・・燃″ＩＩ極（アノード） ３・・・酸化剤極（カソード） ４・・・レバレータ ５・・・１４位セル 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子九 釘 ７一
Claims (1)
- 燃料極および酸化剤極からなる一対の多孔質電極間にリ
ン酸を電解質として保持してなる燃料電池において、前
記電解質にあらかじめ白金イオンを添加したことを特徴
とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145853A JPH01315954A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 燃料電地 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63145853A JPH01315954A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 燃料電地 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01315954A true JPH01315954A (ja) | 1989-12-20 |
Family
ID=15394600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63145853A Pending JPH01315954A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 燃料電地 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01315954A (ja) |
-
1988
- 1988-06-15 JP JP63145853A patent/JPH01315954A/ja active Pending
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