JPH02210763A - リン酸型燃料電池 - Google Patents
リン酸型燃料電池Info
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- JPH02210763A JPH02210763A JP1030154A JP3015489A JPH02210763A JP H02210763 A JPH02210763 A JP H02210763A JP 1030154 A JP1030154 A JP 1030154A JP 3015489 A JP3015489 A JP 3015489A JP H02210763 A JPH02210763 A JP H02210763A
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- phosphoric acid
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Links
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明はリン酸型燃料電池に係り、特にその触媒層の
構成に関する。
構成に関する。
リン酸型燃料電池の電極は第３図に示すようにカーボン
繊維を絡せた多孔質で電気伝導性の良い電極基板５と、
白金等貴金属６を担持した触媒７をはっ水剤としてポリ
テトラフロロエチレン（以下ｒＰＴＦＥＪと呼称する。
繊維を絡せた多孔質で電気伝導性の良い電極基板５と、
白金等貴金属６を担持した触媒７をはっ水剤としてポリ
テトラフロロエチレン（以下ｒＰＴＦＥＪと呼称する。
）８で結着した触媒層９と、さらにリン酸に対する耐触
性にすぐれ電気絶縁性の良好なシリコンカーバイド１０
をＰＴＦＥ８で結着したマトリックスＩＬとから構成さ
れる。
性にすぐれ電気絶縁性の良好なシリコンカーバイド１０
をＰＴＦＥ８で結着したマトリックスＩＬとから構成さ
れる。
このような電極基板５と触媒層９の細孔径分布が第５図
に示される。電極基板の細孔分布は細孔分布１２で示さ
れ、触媒層の細孔分布は細孔分布１３゜１４で示される
。
に示される。電極基板の細孔分布は細孔分布１２で示さ
れ、触媒層の細孔分布は細孔分布１３゜１４で示される
。
しかしながらこのような従来のリン酸型燃料電池の電流
電圧特性は高い電流密度においてセル電圧が急激に減少
する。第４図にセルの電流電圧特性が示される。この理
由は第５図の細孔分布特性に示すように、電極基板内に
おいては細孔の分布１２によって反応ガスは高電流密度
に対応して充分量が供給されるが、触媒層内においては
細孔径が小さいために反応ガスは拡散阻害を受は充分量
の反応ガスが触媒層内の反応部分である三相界面に到達
できないためである。
電圧特性は高い電流密度においてセル電圧が急激に減少
する。第４図にセルの電流電圧特性が示される。この理
由は第５図の細孔分布特性に示すように、電極基板内に
おいては細孔の分布１２によって反応ガスは高電流密度
に対応して充分量が供給されるが、触媒層内においては
細孔径が小さいために反応ガスは拡散阻害を受は充分量
の反応ガスが触媒層内の反応部分である三相界面に到達
できないためである。
この発明は上述の点に鑑みてなされ、その目的れるリン
酸型燃料電池を提供することにある。
酸型燃料電池を提供することにある。
池において、ポリテトラフロロエチレンで結着されたｌ
Ｏ〜５０ｕｍの炭素粒子を含む触媒層を備えることによ
り達成される。
Ｏ〜５０ｕｍの炭素粒子を含む触媒層を備えることによ
り達成される。
１０〜５０μｍの炭素粒子間にガス供給用の細孔が形成
される。
される。
１０〜５０ａｍの炭素粒子間の細孔は太きく１０５〜１
０６人に分布する細孔が得られる。
０６人に分布する細孔が得られる。
次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。まず
粒子径２０ｕｍ程度のグラファイト １００ｇとＰＴＦ
Ｅの３０ｇを含むディスパージランとを界面活性剤が添
加された水溶液中で均一に混合する。
粒子径２０ｕｍ程度のグラファイト １００ｇとＰＴＦ
Ｅの３０ｇを含むディスパージランとを界面活性剤が添
加された水溶液中で均一に混合する。
さらにこの分散溶液をガラスフィルターによりろ過して
固液分離を行い、乾燥後ＰＴＦＥの溶融温度にて焼成す
る。このようにして得られたグラファイトとＰＴＦＥの
結合した塊を粋砕して２０μｍのグラファイトとＰＴＦ
Ｅの結着混合粉末を作製する。
固液分離を行い、乾燥後ＰＴＦＥの溶融温度にて焼成す
る。このようにして得られたグラファイトとＰＴＦＥの
結合した塊を粋砕して２０μｍのグラファイトとＰＴＦ
Ｅの結着混合粉末を作製する。
また貴金属を担持させた触媒に対して３８〜５７１ｉ量
％のＰＴＦＥを添加した分散溶液を調整する。
％のＰＴＦＥを添加した分散溶液を調整する。
この溶液中に上述のグラファイトとＰＴＦＥの結着混合
した粉末を触媒重量に対して１．０〜３．０倍程度添加
して分散溶液を数分間混合した後、電橋基板上に塗布、
吸引し乾燥後にＰＴＦＥの溶融温度にて焼成する。
した粉末を触媒重量に対して１．０〜３．０倍程度添加
して分散溶液を数分間混合した後、電橋基板上に塗布、
吸引し乾燥後にＰＴＦＥの溶融温度にて焼成する。
が生じている。この構造による触媒層を用いた単セルの
電流電圧が第２図示にされる。高い電流密度領域におい
てもガス拡散阻害による特性低下がなく良好な特性とな
っている。
電流電圧が第２図示にされる。高い電流密度領域におい
てもガス拡散阻害による特性低下がなく良好な特性とな
っている。
この発明によれば触媒をフッ素樹脂で結着してなる触媒
層を有するリン酸型燃料電池において、ポリテトラフロ
ロエチレンで結着された１０〜５０μｍの炭素粒子を含
む触媒層を備えるので１０〜５０ｔＩｍの炭素粒子によ
って反応ガス供給用の大きな細孔が形成され、その結果
高電流密度領域においても触媒層内において必要な反応
ガス量が供給され、セル電圧の急激な減少のない良好な
特性のリン酸型燃料電池が得られる。
層を有するリン酸型燃料電池において、ポリテトラフロ
ロエチレンで結着された１０〜５０μｍの炭素粒子を含
む触媒層を備えるので１０〜５０ｔＩｍの炭素粒子によ
って反応ガス供給用の大きな細孔が形成され、その結果
高電流密度領域においても触媒層内において必要な反応
ガス量が供給され、セル電圧の急激な減少のない良好な
特性のリン酸型燃料電池が得られる。
第１図はこの発明の実施例に係る触媒層の細孔径分布を
示す線図、第２図はこの発明の実施例に係る触媒層を用
いる燃料電池の電流電圧特性を示す線図、第３図はリン
酸型燃料電池の構成を示す模式断面図、第４図は従来の
燃料電池の電流電圧特性を示す線図、第５図は従来の触
媒層と電極基板の細孔分布を示す線図である。 ５：電極基板、６：貴金属、７：触媒、８：ポリテトラ
フロロエチレン、９：触媒層、１０：シリコンカーバイ
ド、１１：マトリックス、１２．１３．１４゜１５：細
孔分布。 ＭＢＬ督／λ 第１図 第２図 Ｐ＄３聞 ＠流側Ｆ／ｙＪ、ｃｍ−” 細見１予ｒＡ） １１５図
示す線図、第２図はこの発明の実施例に係る触媒層を用
いる燃料電池の電流電圧特性を示す線図、第３図はリン
酸型燃料電池の構成を示す模式断面図、第４図は従来の
燃料電池の電流電圧特性を示す線図、第５図は従来の触
媒層と電極基板の細孔分布を示す線図である。 ５：電極基板、６：貴金属、７：触媒、８：ポリテトラ
フロロエチレン、９：触媒層、１０：シリコンカーバイ
ド、１１：マトリックス、１２．１３．１４゜１５：細
孔分布。 ＭＢＬ督／λ 第１図 第２図 Ｐ＄３聞 ＠流側Ｆ／ｙＪ、ｃｍ−” 細見１予ｒＡ） １１５図
Claims (1)
- １）触媒をフッ素樹脂で結着してなる触媒層を有するリ
ン酸型燃料電池において、ポリテトラフロロエチレンで
結着された１０〜５０μｍの炭素粒子を含む触媒層を備
えることを特徴とするリン酸型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030154A JPH02210763A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | リン酸型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030154A JPH02210763A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | リン酸型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02210763A true JPH02210763A (ja) | 1990-08-22 |
Family
ID=12295836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1030154A Pending JPH02210763A (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | リン酸型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02210763A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007081040A1 (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-19 | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute | 固体高分子電解質形燃料電池用の膜／電極接合体、その製造方法、および前記膜／電極接合体を用いた固体高分子電解質形燃料電池 |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP1030154A patent/JPH02210763A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007081040A1 (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-19 | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute | 固体高分子電解質形燃料電池用の膜／電極接合体、その製造方法、および前記膜／電極接合体を用いた固体高分子電解質形燃料電池 |
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