JPH03502982A - 電気化学的電池のための金属又は酸化金属の触媒化電極及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 電気化学的電池のための金属又は 酸化金属の触媒化電極及びその製造方法え豆旦立１ 本発明は燃料電池、或は空気−金属電池及びアルカリニ酸化亜鉛／二酸化マンガ ン電池（特に二次電池）、或はまた−次又は二次アルカリ電池等の同等電池にお ける多孔質電極とその電極製造方法に関する。特に本発明は燃料電池のカソード として使用され得る多孔質電極に関しており、多孔質の導電性基材上に触媒的に 活性な層が形成され、その触媒活性層は卑金属より誕導されている。この多孔質 電極が燃料電池のアノードとして使用された場合には、触媒的な活性層にはより 少量の貴金属を含ませている。本発明に係る電極は、全ての場合において、電極 の幾何学的面における単位面積当りの触媒重量の点で、触媒活性層は従来よりも より少ない充填であるが、先行技術に係る貴金属触媒を有する電極に匹敵し得る 動作特性を有し且つ非常に低コストで提供され得る。

本発明では、発明に係る電極のいくつかの代替製造方法を教示しており、それに よって該電極は全ての場合においてその製造完了の段階では多孔質導電性基材上 に触媒活性層を備えることになる。本発明に係る電極は、多孔質金属の電流コレ クタ及びガス拡散層を更に備えてもよく、該電流コレクタは上記多孔質導電基材 内又は該ガス拡散層内に設けられるか又は埋設される。

先行技術自体では多年に互って特に燃料電池に使用される多孔質電極提供に拘っ ていた。先行技術によって、確として受は入れられる多種の電極が提供されてき ているものの、そのような電極は製造コストが高くつくというのが経験則であっ た。これは、燃料電池における電極、特にガス拡散層又は多孔質電極を含む電極 には貴金属を用いることが一般的に承認された要件であることに特に起因してい る。更に先行技術において、多孔質触媒的活性層を上層として有する多孔質基材 を含む電極が提供された際には、幾何学的電極面の単位面積当りの重量で、触媒 が相対的に高い充填であることが一般的に知られており、これがこのような電極 の製造コストにさらに寄与することになフた。

このような先行技術と、しては、コルブツシュ他（Ｋｏｒｄｅｓｃｈ　ｅｔ　ａ ｌ）の米国特許第３，４０５，０１０号　（１９６８年１０月　８日）やコルプ ッシュ（にｏｒｄａｓｃｈ）の米国特許第３．３１０，４３４号　（１９６７年 ３月２１日）が挙げられる。前者の特許は、重金属塩、アルミニウム塩及びルテ ニウム塩を用いた多孔質電極の触媒化又は触媒作用化に関する。後者の特許は、 多孔質電極上の触媒として貴金属を用いたものに関している。

表面堆積させられた貴金属触媒を伴って活性化導電層を有する耐湿性の基材を使 用したものに関するその他のコルプッシュ特許としては、１９７５年８月１２日 発行の米国特許第３，８９９，３５４号である。

１９７６年１月２７日発行の米国特許第３．９３５，０２９号におけるペイカー 他（Ｂａｋｅｒ　ｅｔ　ａｌ）はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のウ ェブにからませた微細グラファイト粒子を使用することを教示しているが、ここ でもまた貴金属を使用している。

こうして、本発明の主要目的は、低コストで優れた性能特性を有する触媒作用の ある電極又は触媒化電極を提供することにある。本発明の触媒化電極は特に燃料 電池に使用されるものであるが、金属−空気電池、アルカリニ酸化亜鉛／二酸化 マンガン電池（特に二次電池として）、或は他の一次又は二次アルカリ電池に用 いられてもよい。

こうして、本発明は、一般的には燃料電池のカソード用として、多孔質電極を提 供し、該多孔質電極は多孔質導電性基材と該多孔質導電性基材上の多孔質触媒活 性層とを備え、上記多孔質導電層は、炭素、黒鉛及び金属から成る部類中から選 択され、上記多孔質触媒活性層は、触媒的に活性な卑金属、触媒的に活性な卑金 属の酸化物、炭素、触媒的に活性な卑金属を伴なう炭素及び触媒的に活性な卑金 属の酸化物を伴なう炭素から成る部類中から選択される。本発明の電極が燃料電 池のアノードとして使用された場合には、上述したように、触媒的に活性な貴金 属又は触媒的に活性な貴金属を伴なう炭素を更により少量追加する。特に本発明 に使用する意図での触媒的に活性な卑金属は、鉄、コバルト、ニッケル、マンガ ン、クロム、銅及びバナジウムを含み、そして、本発明で使用され、特にこの発 明ではアノードに使用される意図での触媒的に活性な貴金属は、白金、パラジウ ム、ロジウム、イリジウム、オスミウム、金、銀及びルテニウムを含む。

一般に本発明に係る多孔質電極は、触媒的に活性な卑金属を伴なう炭素及び触媒 的に活性な卑金属の酸化物を伴なう炭素から成る部類中より選択される多孔質活 性層を含み得ることができ、多くの場合その多孔質活性層はポリテトラフルオロ エチレン（ＰＴＦＥ）をバインダーとして更に含み得る。

一般的に言って、燃料電池は基本反応が燃料の電気−化学的酸化を伴なうガルバ ーニ電池であると考えられ得る。しかし、燃料電池は、電気生成の間は燃料と酸 化剤とが一般的には連続的に電池電極に導入されていることで、商品化されてい る乾電池等の一次電池とは異なることに注目願いたい。このように理論的には、 燃料と酸化剤とが電気化学的に燃料電池内で反応している間は燃料電池の電極及 び電解質は一定値に保持されるべきであり、電気及び通常は水となる反応物は燃 料電池から取り除かれることになる。

前世紀等の間、燃料電池の電気的出力の引き上げ、及び／又は使用寿命の引き伸 ばし、及び／又は燃料電池製造コストの引き下げ等なす方法が燃料電池を商品化 可能とすべく絶え間なく探究されてきた。言うまでもなく、調査研究の１つの主 要範囲は燃料電池の電極内で生じる反応の触媒現象であり、それによって公知の 触媒をより活性的な状態でか或はより経済的に堆積する新しい方法を発見する要 求であフた。しかし、この探究は依然として電極内における電流密度及び／又は 理論的に達成し得るレベル付近まで電池の電圧を上昇させる触媒を対象に続けら れている。本発明者の立場は、本発明によって、比較的に低い製造コストで、効 率、電力密度、性能及び寿命の点においてに優れた特性を有して、燃料電池に用 いる触媒化された多孔質導電体を提供し、要求される方面において主要なステッ プを提供することである。

本発明に係る電極特性は、全ての例において貴金属が含まれるために製造コスト が高くつくものの確かにより効率的な従来燃料電池の特性に、正に匹敵するもの である。燃料電池の触媒化された多孔質電極として用いられた際における本発明 の電極は、上述した多孔質導電性基材の一面に設けられる多孔質ガス拡散層を含 ませることもできる。一般的に本発明に係る電極は、燃料電池内で作り出された 電流をそこから離して誘導する通路として好都合な多孔質金属電流コレクタをも 含み得る。

本発明によって提供される触媒は一般的には不溶性であり、よって電極の寿命に 寄与することになる。これは本発明に係る触媒化多孔質電極は例えば水酸化カリ ウムのアルカリ性電解質等の電解質と共に用いられることを意味する。それはま た本発明に係る触媒化電極を金属−空気バッテリー又は電池に使用させることを より８引するものである。

本発明の発明者は、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、クロム、銅、及びバナ ジウム−これらは全て卑金属である−から成る群のうちの一つの金属又はこの金 属酸化物を多孔性の電極に付加することによってプラチナを触媒に用いた電極に 匹敵する寿命及び性能を有する電極が得られることを予期せずに発見した。本発 明による電極の製造コストはプラチナ触媒を用いた電極に比べてかなり低いこと は明らかである。更に、プラチナ触媒を用いた電極では多孔質の基材内の炭素が 深刻な腐食を起こすが、本発明によれば金属及び金属酸化物を使用することによ り炭素の腐食は大幅に低減する。このことはアルカリ燃料電池システム及び金属 −空気電池で使用される本発明の電極の有用性に貢献する。

本発明によれば、電極の多孔質導電性の基材は炭素、グラファイト、又は金属、 或いは他の導電性物質から成る。多孔質活性層は上述の触媒活性化された卑金属 、該卑金属の酸化物、及び該卑金属酸化物と炭素の混合物から構成される。典型 的には、多孔質活性層は触媒活性化された卑金属と炭素の混合物、又は触媒活性 化された卑金属の酸化物と炭素の混合物より成り、どちらの場合も、通常、上述 したＰＴＦＥのバインダを含む。

本発明による多孔質電極は典型的には厚さ５０〜５００ミクロンの電気化学的に 活性な層と、更に厚さ５０〜５００ミクロンのガス拡散層を備え、通常は電極層 に埋込まれた金属薄膜状の電流コレクタ（多孔質金属の電流コレクタ）を含む。

上述の電気化学的活性層は炭素、グラファイト、又は多孔質金属の基材に支持さ れた上述の電気的触媒を含み、電極の電解質側に位置する。

ガス拡散層は、その使用時にはＰＴＦＥで結合された炭素から成り、通常、前記 活性層より疎水性が高い。ガス拡散層の製造過程に於いて、後述する如く、炭酸 水素アンモニウムの如き細孔形成剤が使用される。本発明の電極が二極式電池に 使用されるときには、電流コレクタは必要ない。

活性層、ガス拡散層、電流収集部材から成る電極の全厚は、典型的には１００〜 ７５０ミクロンの範囲である。

このように、本発明の多孔質電極は多孔質導電性の基材、及び該基材の一方の側 部に付着した多孔質ガス拡散層から成る。多孔質活性層は多孔質導電性基材の一 側に位置し、、多孔質ガス拡散層は多孔質導電性基材の活性層が付着した側とは 反対側に位置する。勿論、多孔質活性層は多孔質導電性基材に浸透するが、とも かく多孔質ガス拡散層は基材の一側に付着している。

上述の如く、本発明の電極は燃料電池のアノードとして使用され得るが、この場 合には更に、触媒活性化された貴金属、又は該貴金属と炭素の混合物が電極の触 媒活性層に少量付加される。触媒活性化された貴金属酸化物は、燃料電池に一般 的に用いられる水素燃料に晒されるとすぐに水と貴金属に分解するので、貴金属 酸化物を用いても殆んど影響はない。

多孔質触媒活性層内の触媒の濃度は、電極表面域に於いて、１ｃｍ”あたり０． １〜１０ｍｇである。典型的には、多孔質触媒活性層内の触媒濃度は、電極表面 域に於いて、１ｃｍ”あたり１〜５ｍｇである。

概略的に述べれば、本発明による水素／酸素燃料電池のカソードは、ＲＨＦ（可 逆性水素電極）に対し０．８５ボルト高い電位でＩｃｍ２あたり１００ミリアン ペアの電流密度で使用した場合、寿命は優に２．０００時間を越えるものである 。卑金属酸化物触媒を用いた同様の電極では、ＲＨＦに対して酸素接触及び空気 接触で夫々略０．８ボルト及び０．７９ボルト高い電位に於いて１ｃｍ’あたり ３００ミリアンペアまで流すことができる。

本発明は、上述した多孔質電極を製造するため、基本的には関連し且つ夫々別個 である３つの方法を提供する。これらの３つの基本的方法は、以下の如く特徴づ けられる。

Ｉ　　　（ａ）多孔質触媒活性層として選択された物質を含む化合物を多孔質導 電基材構造に含浸させ、（ｂ）多孔質触媒活性層を形成する。

Ｈ（ａ　）上記多孔質触媒活性層として選択された物質を、上記多孔質導電基材 として選択された物質に混合し、 （ｂ）電極を形成する。

ＩＩＩ　　　（ａ　）ガス雰囲気に於いて高温で、気相から多孔質導電基材構造 上に熱分解炭素を析出させる。

上記方法Ｉの段階（ａ）に於いて使用される化合物は、選択された触媒活性金属 の金属塩溶液である。方法■の段１ａ（ｂ）の形成工程は、多孔質活性層の化学 的成形工程、或は、多孔質活性層の熱的成形工程である。

方法ＩＩの段階（ａ）で使用される選択された活性物質は、更に炭素及びＰＴＦ Ｅと混合してもよい。

方法■■は少なくとも６００°Ｃで行なわれ、ガス雰囲気には、水蒸気、二酸化 炭素、−酸化炭素、アンモニア又は、水素が用いられる。

以下には、本発明による種々の電極構造の幾つかの例、並びに、それらの製造法 及び作動特性が示されている。

上述の方法工の基本的段階においては、グラファイトフェルト（例えば、ＰＡＮ ＥＸ″ＣＦＰ３０−１０として市販入手可能なグラファイト製品）を硝酸マンガ ン溶液で含浸し、”５ＨＡＷＩＮＧＡＮ　　ＢＬＡＣＫ”として市販入手可能な 炭素とＰＴＦＥとの混合物から成る層に圧入する。炭素／ＰＴＦＥ層は、６２． ５％の炭素と３７．５％のＰＴＦＥとを含む。触媒は空気中で３００°Ｃで熱的 に成形され、電極表面域に於いて１ｃｍ２あたり１．５ｍｇのマンガン触媒濃度 を有する電極が得られた。次の表は、６５°Ｃに於いて電解質として９Ｎの水酸 化カリウムを有する酸素／水素燃料電池システムの酸素側におけるカソードとし ての電極性能を示している。

電流密度　　　　　　ＩＲアフリ−テンシャル［ｍＡ／ｃｍ２］　　　　　　［ ｍＶ　　ｖｓ、ＲＷＥ］［Ｒフリーポテンシャルは、実験室における手続及び規 格を用いて決定されたものであり、可逆水素電極を基準としてミリボルト単位で 測定されている。コ例１１ ここでも、例Ｉに従って、ニッケル製のｒＦＩＢＲＥＸ」フェルト活性層を硝酸 マンガン溶液に含浸させ、例１と同様に、含浸した同層を炭素／ＰＴＦＥ層の層 内に圧入する。触媒は、大気中において摂氏３００度の下で形成される。この時 、触媒であるマンガンは、電極の表面１平方センチメートルにつき７．６ミリグ ラム使用する。６Ｎ水酸化カリウム電解質を有する酸素／水素燃料電池で、摂氏 ２０度の下で行った電極の性能は、次の通りである。

電流の密度　　　ＩＲアフリ−テンシャル（ｍＡ／ｓｑ、ｃｍ、）　　　　　　 　（ｍＶ　ｖｓ、　ＲＷＥ）例ＩＴＩ この例では、活性炭および活性触媒を、ＰＴＦＥによって結合された炭素から成 る多重電極層に用いた。ガス拡散層は、例Ｉおよび例ＩＩで述べた、炭素／ＰＴ ＦＥ層である。

活性層は、ｒＶＵＬＣＡＮ　　ＸＣ７２ＲＪの商品番号で一般に入手可能で、コ バルトアルミニウムスピネルの存在下で活性すると重量の３０％が損失するカー ボンブラックと、グラファイトと、ＰＴＦＥとから成り、その比率は順に６７％ 、２２％、１１％である。

触媒は、電極の表面１平方センチメートルにつき５ミリグラムの二酸化マンガン を使用する。尚、マンガンを使用する場合は、３．２ミリグラムでよい。

電極を、１２Ｎ水酸化カリウム電解質中において、温度が摂氏６５度、１平方セ ンチメートルにつき１００ミリアンペアの条件下で２２０時間作動させた。そし て、酸素と空気を用いて作動させた電極の作動結果は次の通りである。

電流の密度　　　　　　　ＩＲアフリ−テンシャル　　　　　　　ＩＲアフリ− テンシャル（ｍＡ／ｓｑ、ｃｏ＋、）　　　　　　　　（ｍＶ　　ｖｓ、　　Ｒ ＨＥ）　　　　　　　　（ｍＶ　　ｖｓ、　　Ｒ）ＩＥ）酸　　素　　　　　　 　　　空　　気 又、温度条件をいろいろと変えた上で、１平方センチメートルにつき１５０ミリ アンペアで電極を作動させた結果を以下に示す。

温　　度　　１５０ａ＋八／ｃＩ１１でのＩＲフリーボテンシャル（Ｃ）　　　 　　　酸素による作動　（ｍＶ　ｖｓ、　ＲＨＥ）最後に、電解質が１２Ｎの水 酸化カリウム、温度が摂氏６５度、１平方センチメートルにつき１００ミリアン ペアの条件下で、酸素を使用して長時間作動させた性能テストの結果を以下に示 す。

時　　間　　１００ｍＡ／ｃｍでのＩＲアフリ−テンシャル（ｈｒｓ）　　　　 　　　　　　（ｍＶ　ｖｓ、　ＲＨＥ）例■ 例ＩＩＩに従ッテ、ｒＶＵＬＣＡＮ　　ＸＣ７２ＲＪ炭素を、摂氏１０００度、 二酸化炭素のガス雰囲気下で、ガス状の炭素１００グラムにつき５モルのコバル トを使用して活性させた。この結果、二酸化炭素の雰囲気下、摂氏１０００度で 活性する炭素の活性層が形成された。

尚、この活性層は酸化コバルトが９５．２％、ＰＴＦＥが４．８％である。

触媒は、電極の表面１平方センチメータにつきコバルトを１．３ミリグラム使用 した。

電解質が９Ｎの水酸化カリウム、温度が摂氏２０度の条件下で、酸素を使用して 作動させた電極の性能結果を次に示す。

電流の密度　　　　ＩＲフリーポテンシャル（ｍＡ／ｓｑ、ｃｍ、）　　　　　 　　（ｍＶ　ｖｓ、　　ＲＨＥ）温度をいろいろと変えた上で、１平方センチメ ートルにつき１５０ミリアンペアで作動させた結果は次の通りである。

温　　度　　１５０ｍ＾／ｃｍでのＩＲフリーボオンシャル（Ｃ）　　　　　　 　　　（＋＋Ｖ　ｖｓ、　ＲＷＥ）最後に、電解質に１２Ｎの水酸化カリウム、 温度が摂氏６５度、１平方センチメートルにつき１００ミリアンペアの条件下で 、水素を用いて作動させた結果を以下に示す。

時間ｌｏｏｍ＾／ｃｍでのＩＲフリーポテンシャル（ｈｒｓ）　　　　　　　　 （ｍＶ　ｖｓ、　ＲＨＥ）３０００　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ８Ｂ燃料電池（金属−空気電池）の主にカソードに用いる電極を説明したが、こ の電極は優れた作動特性をもち、また、貴金属を使用しなくても製造できる。但 し、貴金属を少量使用すれば、燃料電池のアノードにも適し、カソードの場合と 同じくその作動特性に優れ且つ、製造コストが比較的安価である。尚、本発明に 係る電極は、充電可能なアルカリ亜鉛／二酸化マンガン電池、並びに他の一次電 池や二次電池のガス発生防止剤等にも使用できる。

以上、幾つかの例を挙げて、木発朔に係る電極の作動特性を概ね説明したが、本 発明の権利範囲は、添付した請求の範囲中に規定される。

国際調査報告 ＋ｍｍ−＾−劇馴Ｎ書ＰＣＴ７１１５８８７０２８１５ノア Ｉ　エル５エヌ　２イー８　オンタリオ州、ミシソーガ、モビデオ・ロード　６ １９７ Ｉ　エル５エヌ　２イー８　オンタリオ州、ミシソーガ、モデオ・ロード　６１ ９７

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．多孔質導電基材と該多孔質導電基材上の多孔質触媒活性層とを備えた電気化 学的電池のカソードとして用いられる多孔質電極において、 上記多孔質導電基材は、炭素、グラファイト、及び、金属、の内から選択され、 且つ、上記多孔質触媒活性層は、触媒活性卑金属、触媒活性卑金属の酸化物、炭 素、炭素と触媒活性卑金属、及び、炭素と触媒活性卑金属の酸化物、の内から選 択される、多孔質電極。
2. ２．前記触媒活性卑金属は、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、クロム、銅、 及び、バナジウム、の内から選択される、請求の範囲１記載の多孔質電極。
3. ３．前記多孔質触媒活性層は、炭素と触媒活性卑金属、及び、炭素と触媒活性卑 金属の酸化物、の内から選択され、且つ、 前記多孔質触媒活性層は、バインダとしてのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ ＦＥ）を更に備えて成る、請求の範囲２記載の多孔質電極。
4. ４．前記炭素成分はグラファイトである、請求の範囲３記載の多孔質電極。
5. ５．燃料電池のカソードとして用いられるとき、多孔質の金属電流コレクタを更 に備えて成る、請求の範囲２記載の多孔質電極。
6. ６．燃料電池のカソードとして用いられるとき、前記多孔質導電基材の片側に付 着された多孔質のガス拡散層を更に備えて成る、請求の範囲２記載の多孔質電極 。
7. ７．前記多孔質触媒活性層は、前記多孔質導電基材の第１側部に在り、且つ、 前記多孔質のガス拡散層は、上記多孔質導電基材の上記第１側部と反対側の第２ 側部に在る、請求の範囲６記載の多孔質電極。
8. ８．前記多孔質触媒活性層は前記多孔質導電基材に浸透しており、且つ、 前記多孔質のガス拡散層は、その片側に在る、請求の範囲６記載の多孔質電極。
9. ９．前記多孔質の金属電流コレクタは、前記多孔質導電基材内に埋め込まれてい る、請求の範囲５記載の多孔質電極。
10. １０．前記多孔質の金属電流コレクタは、前記多孔質導電基材の片側に付着され た多孔質のガス拡散層内に埋め込まれている、請求の範囲５記載の多孔質電極。
11. １１．多孔質導電基材と該多孔質導電基材上の多孔質触媒活性層とを備えた電気 化学的電池のアノードとして用いられる多孔質電極において、 上記多孔質導電基材は、炭素、グラファイト、及び、金属、の内から選択され、 上記多孔質触媒活性層は、触媒活性卑金属、触媒活性卑金属の酸化物、炭素、炭 素と触媒活性卑金属、及び、炭素と触媒活性卑金属の酸化物、の内から選択され 、且つ、 上記多孔質触媒活性層は、触媒活性貴金属、及び、炭素と触媒活性貴金属、の内 の一部を付加的に少量だけ更に含む、多孔質電極。
12. １２．燃料電池のアノードとして用いられるとき、前記触媒活性卑金属は、鉄、 コバルト、ニッケル、マンガン、クロム、銅、及び、バナジウム、の内から選択 され、且つ、 前記触媒活性貴金属は、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、オスミウム 、金、銀、及び、ルテニウム、の内から選択される、請求の範囲１１記載の多孔 質電極。
13. １３．前記多孔質触媒活性層内の触媒濃度は、電極表面で０．１乃至１０ｍｇ／ ｃｍ２の範囲内である、請求の範囲２記載の多孔質電極。
14. １４．燃料電池のカソードとして用いられるとき、前記多孔質触媒活性層内の触 媒濃度は、電極表面で１乃至５ｍｇ／ｃｍ２の範囲内である、請求の範囲１３記 載の多孔質磁極。
15. １５．多孔質導電基材と該多孔質導電基材上の多孔質触媒活性層とを備え、上記 多孔質導電基材は、炭素、グラファイト、及び、金属、の内から選択され、且つ 、上記多孔質触媒活性層は、触媒活性金属、触媒活性金属の酸化物、炭素、炭素 と触媒活性金属、及び、炭素と触媒活性金属の酸化物、の内から選択される、電 気化学的電池の多孔質電極の製造方法であって、該方法は、工程Ｉ、ＩＩ及びＩ ＩＩから成る工程段階の内のひとつを選択することから成り、且つ、上記工程Ｉ 、ＩＩ及びＩＩＩの工程段階とは、 Ｉ（ａ）上記多孔質触媒活性層に対して選択された物質を含む化合物を多孔質導 電基材構造に含浸させ、且つ、 （ｂ）上記多孔質触媒活性層を成形する工程、ＩＩ（ａ）上記多孔質触媒活性層 に対して選択された物質を、上記多孔質導電基材に対して選択された物質に混合 し、且つ、 （ｂ）上記電極を製作する工程、 ＩＩＩ（ａ）ガス雰囲気内において高温で、気相から多孔質導電基材構造上に熱 分解炭素を析出させる工程、 である、多孔質電極の製造方法。
16. １６．前記工程Ｉの段階（ａ）において用いられる物質は、選択された触媒活性 金属の金属塩溶液であり、且つ、 上記工程Ｉの段階（ｂ）の成形工程は、前記多孔質活性層の化学的成形工程、及 び、上記多孔質活性層の熱的成形工程の内から選択される、請求の範囲１５記載 の方法。
17. １７．前記工程ＩＩの段階（ａ）において用いられるべく選択された物質は、炭 素及びＰＴＦＥと混合される、請求の範囲１５記載の方法。
18. １８．前記工程ＩＩＩの段階（ａ）の高温は、少なくとも６００°Ｃであり、且 つ、 上記工程ＩＩＩの段階（ａ）のガス雰囲気は、水蒸気、二酸化炭素、一酸化炭素 、アンモニア、及び、水素、の内から選択される、請求の範囲１５記載の方法。
19. １９．前記電極は燃料電池のカソードとして用いられ、且つ、 前記触媒活性金属は、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、クロム、銅、及び、 バナジウム、の内から選択された卑金属である、請求の範囲１５記載の方法。
20. ２０．前記電極は燃料電池のアノードとして用いられ、 前記触媒活性金属は、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、クロム、銅、及び、 バナジウム、の内から選択された卑金属であり、これとともに、触媒活性貴金属 、及び、炭素と触媒活性貴金属、の内の一部を付加的に少量だけ更に用い、且つ 、 上記触媒活性貴金属は、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、オスミウム 、金、銀、及び、ルテニウムの内から選択された貴金属である、請求の範囲１５ 記載の方法。