JPH0414763A - 燃料電池用電極の作製方法 - Google Patents
燃料電池用電極の作製方法Info
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- JPH0414763A JPH0414763A JP2116529A JP11652990A JPH0414763A JP H0414763 A JPH0414763 A JP H0414763A JP 2116529 A JP2116529 A JP 2116529A JP 11652990 A JP11652990 A JP 11652990A JP H0414763 A JPH0414763 A JP H0414763A
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Classifications
-
- 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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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、燃料電池用電極の作製方法に関し、詳しくは
、リン酸型燃料電池用電極の白金等の触媒を担持して成
るガス拡散電極用の触媒担持粉末の作製方法に関するも
のである。
、リン酸型燃料電池用電極の白金等の触媒を担持して成
るガス拡散電極用の触媒担持粉末の作製方法に関するも
のである。
（従来技術とその問題点）
従来のリン酸型燃料電池用電極の白金等の触媒を担持し
て成るガス拡散電極の触媒担持粉末の作製方法として、
担体となるカーボンブラックに白金微粒子を担持した触
媒を０．３ミクロン程度の粒径のポリテトラフロロエチ
レン（以下ｒＰＴＦＥ」という。）のテフロンディスパ
ージョンを混合しフロックとし、次いで、該フロックを
濾過、乾燥した粉末を用い、これを熱間圧着して薄い板
状としガス拡散電極の白金等を担持した触媒担持層とし
ている。
て成るガス拡散電極の触媒担持粉末の作製方法として、
担体となるカーボンブラックに白金微粒子を担持した触
媒を０．３ミクロン程度の粒径のポリテトラフロロエチ
レン（以下ｒＰＴＦＥ」という。）のテフロンディスパ
ージョンを混合しフロックとし、次いで、該フロックを
濾過、乾燥した粉末を用い、これを熱間圧着して薄い板
状としガス拡散電極の白金等を担持した触媒担持層とし
ている。
しかし、この方法では高比表面積のカーボン担体では粒
子径も小さくなるために担持した白金等の触媒微粒子の
有効利用の点で、結着剤としているＰＴＦＥにより白金
等の触媒微粒子が燃料電池用電極とした際に電解液と接
触することが阻害され、ムダとなり電極性能が低くなる
等の欠点があった。
子径も小さくなるために担持した白金等の触媒微粒子の
有効利用の点で、結着剤としているＰＴＦＥにより白金
等の触媒微粒子が燃料電池用電極とした際に電解液と接
触することが阻害され、ムダとなり電極性能が低くなる
等の欠点があった。
（発明の目的）
本発明は、上記従来法の欠点を解決するために成された
もので、カーボン担体上に担持した白金等の触媒微粒子
がムダなく有効に電解液と接触することができる、燃料
電池用電極の作製方法を提供することを目的とする。
もので、カーボン担体上に担持した白金等の触媒微粒子
がムダなく有効に電解液と接触することができる、燃料
電池用電極の作製方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、燃料電池用電極の作製方法において、カーボ
ンブラック粉末を水に含浸し、該粉末に対してポリテト
ラフロロエチレンのディスパージョンを加えて混合して
フロックを作製し、次に該フロックに触媒を担持したカ
ーボンブラックを加えて混合し、濾過、乾燥したのち圧
縮成形することを特徴とする燃料電池用電極の作製方法
である。
ンブラック粉末を水に含浸し、該粉末に対してポリテト
ラフロロエチレンのディスパージョンを加えて混合して
フロックを作製し、次に該フロックに触媒を担持したカ
ーボンブラックを加えて混合し、濾過、乾燥したのち圧
縮成形することを特徴とする燃料電池用電極の作製方法
である。
前記担体となるカーボンブラックは高比表面積担体（Ｓ
Ａ約ａ ｏ Ｏｍ２／ｇ）を用い、該担体だけを水に含
浸させ、これにポリテトラフロロエチレン（以下ｒＰＴ
ＦＥ」という。）のテフロンディスパージョンを適量加
えて混合してフロックを作製する。
Ａ約ａ ｏ Ｏｍ２／ｇ）を用い、該担体だけを水に含
浸させ、これにポリテトラフロロエチレン（以下ｒＰＴ
ＦＥ」という。）のテフロンディスパージョンを適量加
えて混合してフロックを作製する。
ＰＴＦＥのテフロンディスパージョンを適量加える理由
は、ＰＴＦＥによるカーボンブラックの結着及び適度の
撥水性を持たせるのに最適な量で例えば、カーボンブラ
ックに対して重量比でｌ：１でよく、加えるＰＴＦＥの
テフロンデイスパージョンは市販品の例えばダイキン製
ポリフロン等でよい。
は、ＰＴＦＥによるカーボンブラックの結着及び適度の
撥水性を持たせるのに最適な量で例えば、カーボンブラ
ックに対して重量比でｌ：１でよく、加えるＰＴＦＥの
テフロンデイスパージョンは市販品の例えばダイキン製
ポリフロン等でよい。
混合の方法は従来より用いられている、スタークにより
、約１０分間行えばよく、これによりＰＴＦＥ処理した
カーボンブラックのフロックが得られる。
、約１０分間行えばよく、これによりＰＴＦＥ処理した
カーボンブラックのフロックが得られる。
次いで、該フロックに触媒（白金族金属、白金族合金、
白金族酸化物等）を担持したカーボンブラックを適量加
えて混合攪拌して、濾過、乾燥して燃料電池用電極を作
製するための粉末を得る。
白金族酸化物等）を担持したカーボンブラックを適量加
えて混合攪拌して、濾過、乾燥して燃料電池用電極を作
製するための粉末を得る。
次いで、該粉末を熱間圧着して薄い板状にして電極とす
る。
る。
前記触媒を担持したカーボンブラックは前記カーボンブ
ラックと同様のものでよく、これを水に含浸させ、白金
を触媒とする場合であれば、塩化白金酸水溶液を加え、
次いで白金を還元するためにチオ硫酸塩等の還元剤を加
えて混合攪拌して白金をカーボンブラックに担持する。
ラックと同様のものでよく、これを水に含浸させ、白金
を触媒とする場合であれば、塩化白金酸水溶液を加え、
次いで白金を還元するためにチオ硫酸塩等の還元剤を加
えて混合攪拌して白金をカーボンブラックに担持する。
次いで、該触媒を担持したカーボンブラックを濾過、乾
燥して適度に粉砕したものを用いればよいものである。
燥して適度に粉砕したものを用いればよいものである。
触媒を担持したカーボンブラック中の触媒含有率は１０
〜３０重量％となるようにして担持することで、例えば
、高電流密度側での電極性能は、触媒層の厚さに依存す
るが、本発明の方法によれば、ＰＴＦＥ処理したカーボ
ンブラックの量を増減させることにより、触媒のローデ
ィング量を変えずに触媒層の厚さを変えることができる
。
〜３０重量％となるようにして担持することで、例えば
、高電流密度側での電極性能は、触媒層の厚さに依存す
るが、本発明の方法によれば、ＰＴＦＥ処理したカーボ
ンブラックの量を増減させることにより、触媒のローデ
ィング量を変えずに触媒層の厚さを変えることができる
。
また、本発明の方法ではＰＴＦＥ処理の施されていない
カーボンブラックに触媒が担持されたカーボンブラック
とＰＴＦＥ処理したカーボンブラックと混合された電極
構造となるため、電解液は触媒と接触できるので担持さ
れた触媒の利用率が高く電極性能を向上させることがで
きるのである。
カーボンブラックに触媒が担持されたカーボンブラック
とＰＴＦＥ処理したカーボンブラックと混合された電極
構造となるため、電解液は触媒と接触できるので担持さ
れた触媒の利用率が高く電極性能を向上させることがで
きるのである。
以下、本発明に係わる実施例を記載するが、該実施例は
本発明を限定するものではない。
本発明を限定するものではない。
（実施例１）
カーボンブラック粉末０．１５９５ｇを水１００ｄで濡
らしたのち、ＰＴＦＥディスパージョン（ダイキン製ポ
リフロン）１９０１ｎｌを加えてスターテで１０分間攪
拌してフロックを作製する。
らしたのち、ＰＴＦＥディスパージョン（ダイキン製ポ
リフロン）１９０１ｎｌを加えてスターテで１０分間攪
拌してフロックを作製する。
別にカーボンブラック粉末に対して白金が１０重量％に
なるように塩化白金酸を加えて、還元剤としてチオ硫酸
水溶液を加えて、前記同様攪拌して白金を担持する。
なるように塩化白金酸を加えて、還元剤としてチオ硫酸
水溶液を加えて、前記同様攪拌して白金を担持する。
次いで、これを濾過して、１００℃で２時間乾燥し、水
素還元をしてのち、ミキサーで粉砕して白金担持カーボ
ンブラックとした。
素還元をしてのち、ミキサーで粉砕して白金担持カーボ
ンブラックとした。
この白金を担持したカーボンブラックを前記フロック中
に０．１５９５ｇ加えてスタークで６０分間攪拌したの
ち、濾過し６０℃で乾燥したのち、３５０℃熱間圧着し
て燃料電池用電極を作製した。
に０．１５９５ｇ加えてスタークで６０分間攪拌したの
ち、濾過し６０℃で乾燥したのち、３５０℃熱間圧着し
て燃料電池用電極を作製した。
該電極を１００％リン酸中でのカソード半電池性能を測
定したところ２００ｍＡ／ａｍ２の電流密度で７５０ｍ
Ｖが得られ、電極を試験後にポルタンメトリーにより触
媒利用率を測定したところ、７０％という高い値を示し
た。
定したところ２００ｍＡ／ａｍ２の電流密度で７５０ｍ
Ｖが得られ、電極を試験後にポルタンメトリーにより触
媒利用率を測定したところ、７０％という高い値を示し
た。
（従来例１）
カーボンブラックに白金を担持した触媒粉末０．１５９
５ｇを水１００ｍ１で濡らしたのち、ＰＴＦＥディスパ
ージョン１９０−を加えスタークで６０分間攪拌し、濾
過し、６０℃で乾燥後、３５０℃で熱間圧着して電極を
作製した。
５ｇを水１００ｍ１で濡らしたのち、ＰＴＦＥディスパ
ージョン１９０−を加えスタークで６０分間攪拌し、濾
過し、６０℃で乾燥後、３５０℃で熱間圧着して電極を
作製した。
これを、１００％リン酸中でのカソード半電池性能を測
定したところ２００ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で７３０ｍ
Ｖが得られ、電極を試験後にポルタンメトリーにより触
媒利用率を測定したところ、５０％であった。
定したところ２００ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で７３０ｍ
Ｖが得られ、電極を試験後にポルタンメトリーにより触
媒利用率を測定したところ、５０％であった。
（発明の効果）
以上の結果から明らかのように、本発明の方法によれば
、従来法に比べ、白金等の触媒利用率が向上するため、
電極性能を約３％向上させることができることから、従
来法と同程度の電極性能を得るには約７０％の白金等の
触媒担持量を減少させることができるため経済性からも
極めて効果大なるものといえる。
、従来法に比べ、白金等の触媒利用率が向上するため、
電極性能を約３％向上させることができることから、従
来法と同程度の電極性能を得るには約７０％の白金等の
触媒担持量を減少させることができるため経済性からも
極めて効果大なるものといえる。
出願人 田中貴金属工業株式会社
Claims (1)
- （１）燃料電池用電極の作製方法において、カーボンブ
ラック粉末を水に含浸し、該粉末に対してポリテトラフ
ロロエチレンのディスパージョンを加えて混合してフロ
ックを作製し、次に該フロックに触媒を担持したカーボ
ンブラックを加えて混合し、濾過、乾燥したのち圧縮成
形することを特徴とする燃料電池用電極の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2116529A JP2905551B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 燃料電池用電極の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2116529A JP2905551B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 燃料電池用電極の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0414763A true JPH0414763A (ja) | 1992-01-20 |
| JP2905551B2 JP2905551B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=14689384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2116529A Expired - Lifetime JP2905551B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | 燃料電池用電極の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2905551B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05234599A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-10 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 燃料電池用ガス拡散電極及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP2116529A patent/JP2905551B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05234599A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-10 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 燃料電池用ガス拡散電極及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2905551B2 (ja) | 1999-06-14 |
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