JPH07320744A - ガス拡散電極の一段階製造法 - Google Patents
ガス拡散電極の一段階製造法Info
- Publication number
- JPH07320744A JPH07320744A JP6099880A JP9988094A JPH07320744A JP H07320744 A JPH07320744 A JP H07320744A JP 6099880 A JP6099880 A JP 6099880A JP 9988094 A JP9988094 A JP 9988094A JP H07320744 A JPH07320744 A JP H07320744A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- solid material
- wet solid
- forming
- dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属−空気電池や燃料電池に使用する多孔質
の複合電極の調製において、安定した高性能、電極の耐
浸液性等の耐久性の優れる電極を提供する。 【構成】 ａ）活性層形成用分散系を調製し、ｂ）ブロ
ッキング層形成用分散系を調製し、ｃ）最初の活性層形
成用分散系を濾過手段を通過させて濾過し、湿った固体
物質の一次層を堆積し、ｄ）第２のブロッキング層形成
用分散系を該最初に堆積した湿った固体物質の一次層を
通して濾過して一次層の上に湿った固体物質の二次層を
堆積し、湿った固体物質の二次層の下方成分が、堆積し
た湿った固体物質の一次層の上方成分と入り混じるよう
にし、ｅ）該複合の一次層と二次層を、中に含まれる導
電性金属メッシュと共に乾燥及び圧縮し、ｆ）該乾燥し
た層に圧力を適用しながら疎水性ポリマーの焼結温度よ
り高い温度に該乾燥した層を加熱する。
の複合電極の調製において、安定した高性能、電極の耐
浸液性等の耐久性の優れる電極を提供する。 【構成】 ａ）活性層形成用分散系を調製し、ｂ）ブロ
ッキング層形成用分散系を調製し、ｃ）最初の活性層形
成用分散系を濾過手段を通過させて濾過し、湿った固体
物質の一次層を堆積し、ｄ）第２のブロッキング層形成
用分散系を該最初に堆積した湿った固体物質の一次層を
通して濾過して一次層の上に湿った固体物質の二次層を
堆積し、湿った固体物質の二次層の下方成分が、堆積し
た湿った固体物質の一次層の上方成分と入り混じるよう
にし、ｅ）該複合の一次層と二次層を、中に含まれる導
電性金属メッシュと共に乾燥及び圧縮し、ｆ）該乾燥し
た層に圧力を適用しながら疎水性ポリマーの焼結温度よ
り高い温度に該乾燥した層を加熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属−空気電池と燃料
電池のガス拡散電極を製造するための一段階(single pa
ss) 湿式製造法に関する。
電池のガス拡散電極を製造するための一段階(single pa
ss) 湿式製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】モノポ
ーラとバイポーラ設計の、一次と二次の電池、及びその
電極は従来技術で知られており、例えば米国特許第3549
422 号、同4246324 号、同4341847 号、同4463064 号、
同4565749 号、同4585710 号、同4877694 号、同490828
1 号、同4925744 号、同4957826 号に開示されている。
ーラとバイポーラ設計の、一次と二次の電池、及びその
電極は従来技術で知られており、例えば米国特許第3549
422 号、同4246324 号、同4341847 号、同4463064 号、
同4565749 号、同4585710 号、同4877694 号、同490828
1 号、同4925744 号、同4957826 号に開示されている。
【０００３】米国特許第4908281 号に開示のように、金
属−空気電池は、電槽中の適切な電解質によって反応性
金属アノードを空気カソードに接続することにより電気
を生じる。空気カソードは典型的にシート状の部材であ
り、空気と電槽の水系電解質にそれぞれ接触する表裏の
面を有する。電槽の動作の間にカソードの酸素は減少
し、一方、アノードの金属は酸化され、アノードとカソ
ードを接続する外部回路を流れる使用可能な電流を提供
する。空気カソードは空気に透過性である必要がある
が、水系電解質には実質的に不透過性でなければなら
ず、外部回路を接続できる導電性素子を組み込む必要が
ある。現状では市販の空気カソードは、一般に微細に分
割した疎水性高分子材料を含み、導電性素子として金属
メッシュを組み込んだ炭素（酸素−還元触媒を添加する
又は添加しない）から構成される。各種のアノード金属
が使用又は提案されており、それらの中で亜鉛、鉄、リ
チウム、アルミニウム、又はそれらの合金が、低コス
ト、軽量、及び種々の電解質を使用する金属−空気電池
のアノードとしての機能により、特定の用途について特
に有用と考えられている。 典型的なアルミニウム−空
気電槽は水系電解質の物体、電解質に接触する１つの表
面と空気に接触する他の表面を有するシート状のカソー
ド、及び上記のカソード表面と間隔を設けて面し、電解
質に浸したアルミニウム合金アノード部材（例、平板）
を含んでなる。
属−空気電池は、電槽中の適切な電解質によって反応性
金属アノードを空気カソードに接続することにより電気
を生じる。空気カソードは典型的にシート状の部材であ
り、空気と電槽の水系電解質にそれぞれ接触する表裏の
面を有する。電槽の動作の間にカソードの酸素は減少
し、一方、アノードの金属は酸化され、アノードとカソ
ードを接続する外部回路を流れる使用可能な電流を提供
する。空気カソードは空気に透過性である必要がある
が、水系電解質には実質的に不透過性でなければなら
ず、外部回路を接続できる導電性素子を組み込む必要が
ある。現状では市販の空気カソードは、一般に微細に分
割した疎水性高分子材料を含み、導電性素子として金属
メッシュを組み込んだ炭素（酸素−還元触媒を添加する
又は添加しない）から構成される。各種のアノード金属
が使用又は提案されており、それらの中で亜鉛、鉄、リ
チウム、アルミニウム、又はそれらの合金が、低コス
ト、軽量、及び種々の電解質を使用する金属−空気電池
のアノードとしての機能により、特定の用途について特
に有用と考えられている。 典型的なアルミニウム−空
気電槽は水系電解質の物体、電解質に接触する１つの表
面と空気に接触する他の表面を有するシート状のカソー
ド、及び上記のカソード表面と間隔を設けて面し、電解
質に浸したアルミニウム合金アノード部材（例、平板）
を含んでなる。
【０００４】アルミニウム−空気電池の水系電解質には
主として２つのタイプがあり、即ち１つは、相対的に低
い導電性、及びアルミニウムのその中への不溶性の理由
で一般にハライド塩を含む中性ｐＨの電解質であり、相
対的に低い電力の用途に使用される。高アルカリ電解質
のタイプは通常ＮａＯＨ又はＫＯＨの溶液を採用し、中
性電解質タイプよりも高い電槽電圧を生じる。
主として２つのタイプがあり、即ち１つは、相対的に低
い導電性、及びアルミニウムのその中への不溶性の理由
で一般にハライド塩を含む中性ｐＨの電解質であり、相
対的に低い電力の用途に使用される。高アルカリ電解質
のタイプは通常ＮａＯＨ又はＫＯＨの溶液を採用し、中
性電解質タイプよりも高い電槽電圧を生じる。
【０００５】また、米国特許第4906535 号に記載のよう
に、現状の市販の金属−空気電槽の実例において、空気
カソードは、一般に微細に分割した疎水性高分子材料を
含み、導電性素子として金属メッシュを組み込んだ炭素
（解離促進触媒を添加する又は添加しない）から構成さ
れる。金属−空気電池は長い保存寿命を有するように設
計し、これらを待機又は緊急用途に適するようにするこ
とができ、電極の積重ねを電解質に浸して動作させるこ
とができる。
に、現状の市販の金属−空気電槽の実例において、空気
カソードは、一般に微細に分割した疎水性高分子材料を
含み、導電性素子として金属メッシュを組み込んだ炭素
（解離促進触媒を添加する又は添加しない）から構成さ
れる。金属−空気電池は長い保存寿命を有するように設
計し、これらを待機又は緊急用途に適するようにするこ
とができ、電極の積重ねを電解質に浸して動作させるこ
とができる。
【０００６】また、一般にガス拡散電極はブロッキング
層、活性層、集電体を含む。ブロッキング層の機能はガ
ス相に面し、電解質の浸透を防止しながら反応体ガス
（例、Ｏ2 ）と同伴ガス（例、Ｎ2 ）の侵入を可能にす
ることである。これは一般に、フィルムや粒子のような
種々の形態のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、又は例えば安息香酸アンモニウム粒子、カーボン
ブラック等の着脱性の気孔形成体のような疎水性成分を
含む。
層、活性層、集電体を含む。ブロッキング層の機能はガ
ス相に面し、電解質の浸透を防止しながら反応体ガス
（例、Ｏ2 ）と同伴ガス（例、Ｎ2 ）の侵入を可能にす
ることである。これは一般に、フィルムや粒子のような
種々の形態のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、又は例えば安息香酸アンモニウム粒子、カーボン
ブラック等の着脱性の気孔形成体のような疎水性成分を
含む。
【０００７】活性層は反応体ガス（例、Ｏ2 ）と液体
（例、ＫＯＨ電解質）の両方に部分的に透過性でなけれ
ばならない。また、ガス反応のために随意に電極触媒
（例、Ｐｔ、Ａｇ、Ｏ2 還元のためのテトラメトキシフ
ェニルポルフィリン（ＣｏＴＭＰＰ）のコバルト錯体）
で触媒された炭素のような導電性成分、又は未支持電極
触媒（例、Ａｇ）を含む。
（例、ＫＯＨ電解質）の両方に部分的に透過性でなけれ
ばならない。また、ガス反応のために随意に電極触媒
（例、Ｐｔ、Ａｇ、Ｏ2 還元のためのテトラメトキシフ
ェニルポルフィリン（ＣｏＴＭＰＰ）のコバルト錯体）
で触媒された炭素のような導電性成分、又は未支持電極
触媒（例、Ａｇ）を含む。
【０００８】導電性及び／又は電気活性成分は、部分的
に疎水性と部分的に親水性を付与する適切なバインダー
を含むマトリックスで支持する。バインダーは親水性
（例、商品名NafionとしてE.I. du Pont de Nemours で
製造のパーフルオロスルホネートイオノマーのようなフ
ッ化ポリマー）、又は疎水性（例、ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）粒子、ＰＴＦＥと炭素の混合物）
であることができる。マトリックス中に随意の着脱性気
孔形成材が存在してもよい。
に疎水性と部分的に親水性を付与する適切なバインダー
を含むマトリックスで支持する。バインダーは親水性
（例、商品名NafionとしてE.I. du Pont de Nemours で
製造のパーフルオロスルホネートイオノマーのようなフ
ッ化ポリマー）、又は疎水性（例、ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）粒子、ＰＴＦＥと炭素の混合物）
であることができる。マトリックス中に随意の着脱性気
孔形成材が存在してもよい。
【０００９】集電体は活性層とブロッキング層の金属の
支持体であり、それらの間又はそれらの片側に配置し、
電極からの電流の取り出しを可能にする。通常これは電
極の電気化学条件下で安定な織りメッシュ、延伸メッシ
ュ、又は被覆メッシュである。或いは、集電体はUSSN07
/633518 に記載のような金属フェルトのマット（例、ニ
ッケル製）でよい。
支持体であり、それらの間又はそれらの片側に配置し、
電極からの電流の取り出しを可能にする。通常これは電
極の電気化学条件下で安定な織りメッシュ、延伸メッシ
ュ、又は被覆メッシュである。或いは、集電体はUSSN07
/633518 に記載のような金属フェルトのマット（例、ニ
ッケル製）でよい。
【００１０】多孔質の複合電極の調製において、安定し
た高性能を維持しながら実際の用途について耐久性があ
る電極を提供するために、電極及びその製造方法の改良
に絶えず検討がなされている。例えば、上記の米国特許
第4877694 号において、触媒粒子を含む多孔質の電極が
開発され、燃料電池や金属−空気電池の電気デバイスの
工業化に寄与している。その電極は燃料電池や金属−空
気電池の酸素カソードとして使用できる。工業的な可能
性を高めるため、許容可能な耐久性を維持しながら高電
流密度で運転すための電極性能を高める努力がなされて
きた。
た高性能を維持しながら実際の用途について耐久性があ
る電極を提供するために、電極及びその製造方法の改良
に絶えず検討がなされている。例えば、上記の米国特許
第4877694 号において、触媒粒子を含む多孔質の電極が
開発され、燃料電池や金属−空気電池の電気デバイスの
工業化に寄与している。その電極は燃料電池や金属−空
気電池の酸素カソードとして使用できる。工業的な可能
性を高めるため、許容可能な耐久性を維持しながら高電
流密度で運転すための電極性能を高める努力がなされて
きた。
【００１１】また、酸又はアルカリ電解質によって生じ
る厳しい化学的条件で動作できる効率的で経済的な電極
の開発に関心が向けられている。液体電解質の透過性と
ガス反応体のバランスを維持することに試行錯誤が必要
であった。電極の開発の進展は、電解質への許容できる
耐久性を示しながら、例えば１平方センチメートルあた
り実質的に約４００ミリアンペア以上の電流密度を維持
できる性能の電極の開発に結びついている。しかしなが
ら、不都合な触媒活性の低下を遅延しながら、電極の耐
浸液性を含む一定した望ましい性能を備えた長期間の寿
命は依然として必要とされている。
る厳しい化学的条件で動作できる効率的で経済的な電極
の開発に関心が向けられている。液体電解質の透過性と
ガス反応体のバランスを維持することに試行錯誤が必要
であった。電極の開発の進展は、電解質への許容できる
耐久性を示しながら、例えば１平方センチメートルあた
り実質的に約４００ミリアンペア以上の電流密度を維持
できる性能の電極の開発に結びついている。しかしなが
ら、不都合な触媒活性の低下を遅延しながら、電極の耐
浸液性を含む一定した望ましい性能を備えた長期間の寿
命は依然として必要とされている。
【００１２】米国特許第4405544 号において、粒子状の
ポリテトラフルオロエチレンの水分散系と粒子状のカー
ボンブラックの分散系を混合し、洗浄・乾燥し、発泡剤
を混合し、該混合物をフィブリル化し、乾燥し、該乾燥
しフィブリル化した混合物を細断しながらポリテトラフ
ルオロエチレン繊維を添加し、該細断した混合物をシー
トに成形し、洗浄・乾燥する過程を含む電極活性層の製
造方法が開示され、クレイムされている。
ポリテトラフルオロエチレンの水分散系と粒子状のカー
ボンブラックの分散系を混合し、洗浄・乾燥し、発泡剤
を混合し、該混合物をフィブリル化し、乾燥し、該乾燥
しフィブリル化した混合物を細断しながらポリテトラフ
ルオロエチレン繊維を添加し、該細断した混合物をシー
トに成形し、洗浄・乾燥する過程を含む電極活性層の製
造方法が開示され、クレイムされている。
【００１３】Solomon らの一連の特許において、ガス拡
散電極とその製造方法が開示されている。また例えば米
国特許第4339325 号において、０．１〜４０ミクロンの
気孔開口径を有し、約０．２ｍｌ／（分・ｃｍ2 ・水柱
１ｃｍ）の空気透過率を有し、層の厚さが約５〜１５ミ
ルであり、多孔質、凝集性、未焼成、一軸配向のフィブ
リル化したポリテトラフルオロエチレンの基材層（防湿
又はブロッキング）が開示され、クレイムされている。
散電極とその製造方法が開示されている。また例えば米
国特許第4339325 号において、０．１〜４０ミクロンの
気孔開口径を有し、約０．２ｍｌ／（分・ｃｍ2 ・水柱
１ｃｍ）の空気透過率を有し、層の厚さが約５〜１５ミ
ルであり、多孔質、凝集性、未焼成、一軸配向のフィブ
リル化したポリテトラフルオロエチレンの基材層（防湿
又はブロッキング）が開示され、クレイムされている。
【００１４】この特許の記載のように、該層は電極形成
における基材層として使用することができる。米国特許
第4615954 号において、カーボンブラックと主としてテ
トラフルオロエチレンから誘導された粒子状疎水性高分
子バインダーと含み中に少なくとも１種の非等軸の導電
性強化材を組み込んだ緊密で一体化した加熱・焼結した
混合物から主としてなる形状安定性、導電性、防湿性の
層、及び該防湿性の層に１つの面が直接接着した約０．
０３〜約０．１ｍｍの厚さの多孔質の活性層であり、テ
トラフルオロエチレンのポリマー粒子と、主として約２
〜２０ミクロンのサイズと約１０００ｍ2 ／ｇ以上のＢ
ＥＴ比表面積を有する活性炭の触媒含有粒子を含む活性
層を含む、迅速応答性で高電流密度の酸素カソードが開
示され、クレイムされている。
における基材層として使用することができる。米国特許
第4615954 号において、カーボンブラックと主としてテ
トラフルオロエチレンから誘導された粒子状疎水性高分
子バインダーと含み中に少なくとも１種の非等軸の導電
性強化材を組み込んだ緊密で一体化した加熱・焼結した
混合物から主としてなる形状安定性、導電性、防湿性の
層、及び該防湿性の層に１つの面が直接接着した約０．
０３〜約０．１ｍｍの厚さの多孔質の活性層であり、テ
トラフルオロエチレンのポリマー粒子と、主として約２
〜２０ミクロンのサイズと約１０００ｍ2 ／ｇ以上のＢ
ＥＴ比表面積を有する活性炭の触媒含有粒子を含む活性
層を含む、迅速応答性で高電流密度の酸素カソードが開
示され、クレイムされている。
【００１５】米国特許第4877694 号において、高電流密
度の高性能電極が開示され、クレイムされており、この
電極は多孔質で、疎水性のポリマー並びに触媒含有カー
ボンブラック粒子及びこのカーボンブラック粒子と均一
に混合した親水性のバロゲン化ポリマーバインダーを含
む電解質の多孔質活性層を含むガス供給層を含んでな
り、該活性層の中でこの均一な混合物は疎水性バインダ
ーで束縛された粒子状物質と混合されている。
度の高性能電極が開示され、クレイムされており、この
電極は多孔質で、疎水性のポリマー並びに触媒含有カー
ボンブラック粒子及びこのカーボンブラック粒子と均一
に混合した親水性のバロゲン化ポリマーバインダーを含
む電解質の多孔質活性層を含むガス供給層を含んでな
り、該活性層の中でこの均一な混合物は疎水性バインダ
ーで束縛された粒子状物質と混合されている。
【００１６】同様に、米国特許第4927514 号において、
多層形状で良好な層間結合を有する電極が開示されてお
り、この電極はガスポア、ポリマー含有支持層、触媒含
有及びポリマー含有の活性層、及び熱可塑性疎水性ポリ
マーからなるガスポア中間結合層を含む。上記の特許
は、いずれも同じような方式の多数段階の電極製造方法
によっており、米国特許第4615954 号の欄２と米国特許
第4927514 号の例１は７つの過程があり、これらの方法
は疎水性支持層を形成し、乾燥と焼成を行い、次いで乾
燥した支持層の上に付加的な活性層を堆積し、次いでさ
らに乾燥と焼成を行う。
多層形状で良好な層間結合を有する電極が開示されてお
り、この電極はガスポア、ポリマー含有支持層、触媒含
有及びポリマー含有の活性層、及び熱可塑性疎水性ポリ
マーからなるガスポア中間結合層を含む。上記の特許
は、いずれも同じような方式の多数段階の電極製造方法
によっており、米国特許第4615954 号の欄２と米国特許
第4927514 号の例１は７つの過程があり、これらの方法
は疎水性支持層を形成し、乾燥と焼成を行い、次いで乾
燥した支持層の上に付加的な活性層を堆積し、次いでさ
らに乾燥と焼成を行う。
【００１７】
【課題を解決するための手段及び作用効果】従来の開示
とは異なり、本発明においては、金属−空気電池と燃料
電池のガス拡散電極の一段階湿式製造法を提供する。こ
の方法は次の過程を含んでなる。 ａ）触媒化カーボンブラック、親水性フッ化ポリマー、
及び粒子状疎水性フッ化ポリマーを液体媒体中に含む活
性層形成用分散系を調製し、 ｂ）カーボンブラックと粒子状疎水性高分子バインダー
を液体媒体中に含むブロッキング層(blocking-layer)形
成用分散系を調製し、 ｃ）最初の活性層形成用分散系を濾過手段を通過させて
濾過し、湿った固体物質の一次層を堆積し、 ｄ）該最初に堆積した湿った固体物質を乾燥又は焼成(s
inter)する前に、第２のブロッキング層形成用分散系を
該最初に堆積した湿った固体物質の一次層を通して濾過
して一次層の上に湿った固体物質の二次層を堆積し、湿
った固体物質の二次層の下方成分が、堆積した湿った固
体物質の一次層の上方成分と入り混じるようにし、 ｅ）該複合の一次層と二次層を、中に含まれる導電性金
属メッシュと共に乾燥及び圧縮し、 ｆ）該乾燥した層に圧力を適用しながら２７０℃以上の
温度に加熱し、それによって両層の高分子物質が焼結し
て相互に及び該層の他の成分と結合する。
とは異なり、本発明においては、金属−空気電池と燃料
電池のガス拡散電極の一段階湿式製造法を提供する。こ
の方法は次の過程を含んでなる。 ａ）触媒化カーボンブラック、親水性フッ化ポリマー、
及び粒子状疎水性フッ化ポリマーを液体媒体中に含む活
性層形成用分散系を調製し、 ｂ）カーボンブラックと粒子状疎水性高分子バインダー
を液体媒体中に含むブロッキング層(blocking-layer)形
成用分散系を調製し、 ｃ）最初の活性層形成用分散系を濾過手段を通過させて
濾過し、湿った固体物質の一次層を堆積し、 ｄ）該最初に堆積した湿った固体物質を乾燥又は焼成(s
inter)する前に、第２のブロッキング層形成用分散系を
該最初に堆積した湿った固体物質の一次層を通して濾過
して一次層の上に湿った固体物質の二次層を堆積し、湿
った固体物質の二次層の下方成分が、堆積した湿った固
体物質の一次層の上方成分と入り混じるようにし、 ｅ）該複合の一次層と二次層を、中に含まれる導電性金
属メッシュと共に乾燥及び圧縮し、 ｆ）該乾燥した層に圧力を適用しながら２７０℃以上の
温度に加熱し、それによって両層の高分子物質が焼結し
て相互に及び該層の他の成分と結合する。
【００１８】本発明の一段階法は製造工程が少なく、こ
のためこれまでに開示の方法に比べて迅速であり、コス
トが安い。また、従来の独立して２つの過程で乾燥した
層をサンドイッチして得られる乏しい結合に比較し、１
つの乾燥過程により２層の緊密な結合が得られるため、
電槽の有効寿命の中で活性層とブロッキング層の間の離
層が少ない。理解できるように、本発明の一段階法は従
来法で得られる電極に比較して、層間の広い重なりを得
ることができる。このことは、本発明によって得られる
電槽の広い反応領域と高い電気化学性能もまた提供す
る。
のためこれまでに開示の方法に比べて迅速であり、コス
トが安い。また、従来の独立して２つの過程で乾燥した
層をサンドイッチして得られる乏しい結合に比較し、１
つの乾燥過程により２層の緊密な結合が得られるため、
電槽の有効寿命の中で活性層とブロッキング層の間の離
層が少ない。理解できるように、本発明の一段階法は従
来法で得られる電極に比較して、層間の広い重なりを得
ることができる。このことは、本発明によって得られる
電槽の広い反応領域と高い電気化学性能もまた提供す
る。
【００１９】理解できるように、ブロッキング層の中、
活性層の中、又は両層の間に導電性金属メッシュを組み
込むことができる。本発明の特に好ましい態様におい
て、過程ｆ）で用いる温度よりも高い焼結温度を有する
プラスチック材料、例えばフルオロポリマー又は他の耐
熱ポリマーのメッシュ、又は金属メッシュの第２のメッ
シュを、焼結の前に該複合層の中に組み込む。
活性層の中、又は両層の間に導電性金属メッシュを組み
込むことができる。本発明の特に好ましい態様におい
て、過程ｆ）で用いる温度よりも高い焼結温度を有する
プラスチック材料、例えばフルオロポリマー又は他の耐
熱ポリマーのメッシュ、又は金属メッシュの第２のメッ
シュを、焼結の前に該複合層の中に組み込む。
【００２０】また、本発明の特に好ましい態様におい
て、前記の層の少なくとも１つは焼結性の高分子材料で
プレコートされた構造的に健全な(structurally intac
t) 繊維をさらに含み、該高分子材料は加熱・焼結させ
たときに個々の繊維構造と強度を維持しながら、繊維を
相互に結合し、また該層の他の成分と結合する。理解で
きるように、該プレコートした繊維を該活性層形成用分
散系に含ませることができ、また、該プレコートした繊
維を該ブロッキング層形成用分散系に含ませることがで
き、又は前記の両層に含ませることができる。
て、前記の層の少なくとも１つは焼結性の高分子材料で
プレコートされた構造的に健全な(structurally intac
t) 繊維をさらに含み、該高分子材料は加熱・焼結させ
たときに個々の繊維構造と強度を維持しながら、繊維を
相互に結合し、また該層の他の成分と結合する。理解で
きるように、該プレコートした繊維を該活性層形成用分
散系に含ませることができ、また、該プレコートした繊
維を該ブロッキング層形成用分散系に含ませることがで
き、又は前記の両層に含ませることができる。
【００２１】このように、従来技術で開示され現在市販
されている電極や文献に記載の活性層とブロッキング層
の製造方法とは異なり、本発明によると、複合構造体の
層の中に強化用繊維を含むガス拡散電極が提供され、該
構造体は焼結性高分子材料でプレコートした構造的に健
全な繊維を含み、この材料は加熱・焼結され、該焼結性
高分子材料によって繊維はお互いに及び該構造体の他の
成分と結合し、個々の繊維構造と強度は維持される。
されている電極や文献に記載の活性層とブロッキング層
の製造方法とは異なり、本発明によると、複合構造体の
層の中に強化用繊維を含むガス拡散電極が提供され、該
構造体は焼結性高分子材料でプレコートした構造的に健
全な繊維を含み、この材料は加熱・焼結され、該焼結性
高分子材料によって繊維はお互いに及び該構造体の他の
成分と結合し、個々の繊維構造と強度は維持される。
【００２２】このように、本発明は、最初にガス拡散電
極の活性層とプロッキング層の両層の強化成分として
の、焼結疎水性高分子材料でコーティングした構造的健
全な繊維を提供することが理解されるであろう。米国特
許第4906535 号は、非繊維高分子物質を利用してその上
に炭素粒子を支持した導電性の不織繊維ウェブ構造（カ
ーボンフェルト）を開示している。この特許明細書の欄
４の37行に、熱処理過程は高分子物質の焼結温度未満が
適切と具体的に記してあるが、本発明の電極は好ましく
はコーティングされた繊維によって強化された粒子状微
細構造を含み、得られた構造体の結合は、微細構造の高
分子粒子と繊維のコーティングの高分子の両者による。
極の活性層とプロッキング層の両層の強化成分として
の、焼結疎水性高分子材料でコーティングした構造的健
全な繊維を提供することが理解されるであろう。米国特
許第4906535 号は、非繊維高分子物質を利用してその上
に炭素粒子を支持した導電性の不織繊維ウェブ構造（カ
ーボンフェルト）を開示している。この特許明細書の欄
４の37行に、熱処理過程は高分子物質の焼結温度未満が
適切と具体的に記してあるが、本発明の電極は好ましく
はコーティングされた繊維によって強化された粒子状微
細構造を含み、得られた構造体の結合は、微細構造の高
分子粒子と繊維のコーティングの高分子の両者による。
【００２３】本発明の電極における活性層の微細構造の
最適化はガス拡散電極の高性能の達成に寄与する。米国
特許第4906535 号で得られる微細構造は、他の成分が付
着するカーボンフェルトの骨格に基本的に支配され、こ
のことは最適化を非常に制約する。さらに、米国特許第
4906535 号での微細構造の強度は、高分子バインダーが
焼結しないために乏しい。
最適化はガス拡散電極の高性能の達成に寄与する。米国
特許第4906535 号で得られる微細構造は、他の成分が付
着するカーボンフェルトの骨格に基本的に支配され、こ
のことは最適化を非常に制約する。さらに、米国特許第
4906535 号での微細構造の強度は、高分子バインダーが
焼結しないために乏しい。
【００２４】前記の米国特許第4405544 号において、粉
末成分を約３７〜４９℃のローリング温度でシートにロ
ールプレスするが、製造時に用いた最高温度は２０４℃
であり、これは塩化白金酸を分解するといった全く別の
目的のためであり、その温度では焼結に不充分である。
前記の米国特許第4887694 号において、焼結を実際に２
５０〜３５０℃の温度で行うが、記載の混合物は強化用
繊維を含まず、非繊維で強化した層の強度は本発明によ
って製造する層の強度よりもかなり低い。
末成分を約３７〜４９℃のローリング温度でシートにロ
ールプレスするが、製造時に用いた最高温度は２０４℃
であり、これは塩化白金酸を分解するといった全く別の
目的のためであり、その温度では焼結に不充分である。
前記の米国特許第4887694 号において、焼結を実際に２
５０〜３５０℃の温度で行うが、記載の混合物は強化用
繊維を含まず、非繊維で強化した層の強度は本発明によ
って製造する層の強度よりもかなり低い。
【００２５】また、米国特許第4615954 号は繊維とＰＴ
ＦＥ粒子の両方を含む混合物の焼結を開示しているが、
繊維とＰＴＦＥ粒子の単なる混合物から得られる組成物
の引張強度は、焼結性高分子物質でプレコートした構造
的健全な繊維を提供し、プレコートした繊維がお互いに
及び形成した層の他の成分と結合するように加熱・焼結
した構造体の強度よりもかなり低い。
ＦＥ粒子の両方を含む混合物の焼結を開示しているが、
繊維とＰＴＦＥ粒子の単なる混合物から得られる組成物
の引張強度は、焼結性高分子物質でプレコートした構造
的健全な繊維を提供し、プレコートした繊維がお互いに
及び形成した層の他の成分と結合するように加熱・焼結
した構造体の強度よりもかなり低い。
【００２６】本発明の好ましい態様において、該健全な
繊維はフルオロポリマーでコーティングした炭素繊維で
ある。本発明の別な好ましい態様において、該健全な繊
維は、繊維よりも低い焼結温度を有する別なフルオロポ
リマー物質でコーティングしたフルオロポリマー繊維で
ある。
繊維はフルオロポリマーでコーティングした炭素繊維で
ある。本発明の別な好ましい態様において、該健全な繊
維は、繊維よりも低い焼結温度を有する別なフルオロポ
リマー物質でコーティングしたフルオロポリマー繊維で
ある。
【００２７】本発明によると、電極の骨格は独立して最
適化できる粒子状微細構造の配列によって形成される。
これに強化用繊維成分を添加して焼結し、強化用繊維成
分は微細構造や性能によって損なわれず、他方で強度を
向上させる。本発明の好ましい態様において、該繊維は
約１００〜５０００ミクロンの長さと約５〜１００ミク
ロンの直径を有する。好ましくは、繊維は層の０．５〜
５０重量％を構成し、該繊維のコーティングの厚さは、
好ましくは０．１〜１０ミクロンであり、ここで一般に
該コーティングの厚さは繊維の厚さの１／１０を超えな
いであろう。
適化できる粒子状微細構造の配列によって形成される。
これに強化用繊維成分を添加して焼結し、強化用繊維成
分は微細構造や性能によって損なわれず、他方で強度を
向上させる。本発明の好ましい態様において、該繊維は
約１００〜５０００ミクロンの長さと約５〜１００ミク
ロンの直径を有する。好ましくは、繊維は層の０．５〜
５０重量％を構成し、該繊維のコーティングの厚さは、
好ましくは０．１〜１０ミクロンであり、ここで一般に
該コーティングの厚さは繊維の厚さの１／１０を超えな
いであろう。
【００２８】本明細書における用語「ガス拡散電極」
は、アルミニウム−空気や亜鉛−空気電池のような金属
−空気電池の用途に見られるような空気又は酸素カソー
ドだけではなく、燃料電池の用途に関係する米国特許第
4405544 号に記載のクロロアルカリ電槽のような電気化
学合成電槽、金属−ガス電槽、金属−水酸化物電槽
（例、ニッケル−水素電槽、銀−水素電槽）のような用
途に見ることができる電極にも関係する。したがって、
本発明の電極は空気カソードのような用途、即ち酸素還
元の用途に限定されると理解すべきでなく、水素酸化、
二酸化硫黄酸化、有機物燃料酸化、水素発生、酸素発生
を含む各種の反応に採用することができることを意味す
る。
は、アルミニウム−空気や亜鉛−空気電池のような金属
−空気電池の用途に見られるような空気又は酸素カソー
ドだけではなく、燃料電池の用途に関係する米国特許第
4405544 号に記載のクロロアルカリ電槽のような電気化
学合成電槽、金属−ガス電槽、金属−水酸化物電槽
（例、ニッケル−水素電槽、銀−水素電槽）のような用
途に見ることができる電極にも関係する。したがって、
本発明の電極は空気カソードのような用途、即ち酸素還
元の用途に限定されると理解すべきでなく、水素酸化、
二酸化硫黄酸化、有機物燃料酸化、水素発生、酸素発生
を含む各種の反応に採用することができることを意味す
る。
【００２９】さらに、酸電解質、アルカリ電解質、塩電
解質で代表される各種の電解質が本発明のガス拡散電極
に接触することができる。電解質は非水系でもよく、し
たがって有機物電解質電極のような用途に本発明の電極
を使用することもできる。本発明の電極を２つの層で形
成した場合、その１つの疎水性層を述べる用語として
「防湿層」、「基材層」、「ガス供給層」を用いること
がある。この層は「疎水性成分」又は「ガス供給物質」
で形成することができる。もう１つの部分的親水性層は
しばしば本明細書では「活性層」と称し、この形成に使
用する物質は「活性物質」又は「親水性成分」である。
このような活性物質は、微細に分割した触媒化炭素及び
親水性バインダー及び／又は疎水性バインダーからなる
ことができる。
解質で代表される各種の電解質が本発明のガス拡散電極
に接触することができる。電解質は非水系でもよく、し
たがって有機物電解質電極のような用途に本発明の電極
を使用することもできる。本発明の電極を２つの層で形
成した場合、その１つの疎水性層を述べる用語として
「防湿層」、「基材層」、「ガス供給層」を用いること
がある。この層は「疎水性成分」又は「ガス供給物質」
で形成することができる。もう１つの部分的親水性層は
しばしば本明細書では「活性層」と称し、この形成に使
用する物質は「活性物質」又は「親水性成分」である。
このような活性物質は、微細に分割した触媒化炭素及び
親水性バインダー及び／又は疎水性バインダーからなる
ことができる。
【００３０】電極の加工の間に、加熱過程において繊維
のコーティングの焼結温度以上で繊維のコア材料の焼結
温度以下の温度にする。したがって、繊維は繊維構造を
維持し、最初の強度を保ちながら他の成分及びお互いに
結合する。本発明の第１の好ましい態様において、該健
全な繊維はフルオロポリマーでコーティングした炭素繊
維であることができ、本発明の別な好ましい態様におい
ては、該健全な繊維は低焼結温度の別なフルオロポリマ
ーでコーティングしたフルオロポリマー繊維であること
ができる（例、約２７０℃の焼結温度を有するＦＥＰフ
ルオロエチレンコポリマーでコーティングした３５５℃
の焼結温度を有するＰＴＦＥ）。
のコーティングの焼結温度以上で繊維のコア材料の焼結
温度以下の温度にする。したがって、繊維は繊維構造を
維持し、最初の強度を保ちながら他の成分及びお互いに
結合する。本発明の第１の好ましい態様において、該健
全な繊維はフルオロポリマーでコーティングした炭素繊
維であることができ、本発明の別な好ましい態様におい
ては、該健全な繊維は低焼結温度の別なフルオロポリマ
ーでコーティングしたフルオロポリマー繊維であること
ができる（例、約２７０℃の焼結温度を有するＦＥＰフ
ルオロエチレンコポリマーでコーティングした３５５℃
の焼結温度を有するＰＴＦＥ）。
【００３１】驚くべきことに、本発明によって製造した
電極は、繊維強化複合構造によって提供された機械的強
度を固有に付加されるため、繊維を有しない電極よりも
優れることが見出された。また、本発明によって製造し
た電極は、加工を繊維焼結温度の上又は下で行う単成分
繊維を有する電極よりも優れる。加工温度が繊維の焼結
温度よりも低い場合（例、炭素繊維において３５５℃の
加工温度）、繊維は自己焼結せず、構造体への接着は弱
い。加工温度が繊維の焼結温度よりも高い場合（例、加
工温度が３５５℃のＰＴＦＥ繊維）、繊維は全体の溶融
を生じ、保形性を失い、電極の微細構造に悪影響を及ぼ
す。
電極は、繊維強化複合構造によって提供された機械的強
度を固有に付加されるため、繊維を有しない電極よりも
優れることが見出された。また、本発明によって製造し
た電極は、加工を繊維焼結温度の上又は下で行う単成分
繊維を有する電極よりも優れる。加工温度が繊維の焼結
温度よりも低い場合（例、炭素繊維において３５５℃の
加工温度）、繊維は自己焼結せず、構造体への接着は弱
い。加工温度が繊維の焼結温度よりも高い場合（例、加
工温度が３５５℃のＰＴＦＥ繊維）、繊維は全体の溶融
を生じ、保形性を失い、電極の微細構造に悪影響を及ぼ
す。
【００３２】以降で説明するように、本発明は、高い機
械的強度を有しながら、従来技術の極に比較して、安定
した大電力の電極性能を提供する。理解できるように、
高い機械的強度は金属−空気電池についての極めて重要
な要求であり（例、機械的に再充電できる電気自動車の
用途、機械的磨耗や引張の要求が特に厳しい）、又は金
属−空気電池、電気化学合成槽、燃料電池系ではガス電
極が電槽の外側露出面を形成し、電解質を漏らしてはな
らないために一般に必要である。
械的強度を有しながら、従来技術の極に比較して、安定
した大電力の電極性能を提供する。理解できるように、
高い機械的強度は金属−空気電池についての極めて重要
な要求であり（例、機械的に再充電できる電気自動車の
用途、機械的磨耗や引張の要求が特に厳しい）、又は金
属−空気電池、電気化学合成槽、燃料電池系ではガス電
極が電槽の外側露出面を形成し、電解質を漏らしてはな
らないために一般に必要である。
【００３３】ブロッキング層形成用分散系に使用する疎
水性フッ化ポリマーについては、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）とフッ化エチレン−プロピレンコポ
リマー（ＦＥＰ）が特に有用である。他の有用なハロゲ
ン化炭化水素にはポリクロロフルオロエチレンがある。
これらの樹脂の混合物も有用である。一般に、粒子状炭
素等を、微分割した乾燥疎水性ポリマー、又はポリマー
の液体分散系と配合する。分散系を使用する場合、乾燥
配合物を調製するため、及び分散系に混合することがあ
る湿潤剤を除去するために以降で加熱過程を行う。殆ど
の場合、このような配合物において、ポリマー＋粒子の
固体を基準にポリマーが配合物の２０〜６０重量％を構
成する。約２０重量％より少ないと全炭素粒子の望まし
い結合に不充分なポリマーとなり、ポリマーが約６０重
量％より多いとブロッキング層の少ないガスポアに結び
つくことがある。
水性フッ化ポリマーについては、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）とフッ化エチレン−プロピレンコポ
リマー（ＦＥＰ）が特に有用である。他の有用なハロゲ
ン化炭化水素にはポリクロロフルオロエチレンがある。
これらの樹脂の混合物も有用である。一般に、粒子状炭
素等を、微分割した乾燥疎水性ポリマー、又はポリマー
の液体分散系と配合する。分散系を使用する場合、乾燥
配合物を調製するため、及び分散系に混合することがあ
る湿潤剤を除去するために以降で加熱過程を行う。殆ど
の場合、このような配合物において、ポリマー＋粒子の
固体を基準にポリマーが配合物の２０〜６０重量％を構
成する。約２０重量％より少ないと全炭素粒子の望まし
い結合に不充分なポリマーとなり、ポリマーが約６０重
量％より多いとブロッキング層の少ないガスポアに結び
つくことがある。
【００３４】混合の後、配合物を熱処理し、ポリマーを
溶融・拡散することができる。例えばＰＴＦＥを使用し
た場合、一般に約２５０〜３５０℃の温度の約１〜４時
間で充分であろう。冷却の後、得られた熱処理配合物を
例えば粉砕によって微細にすることができ、疎水性ポリ
マーで結合された実質的に全ての粒子径が約１〜５０ミ
クロンである粒子状炭素の微分割粒子を形成することが
できる。
溶融・拡散することができる。例えばＰＴＦＥを使用し
た場合、一般に約２５０〜３５０℃の温度の約１〜４時
間で充分であろう。冷却の後、得られた熱処理配合物を
例えば粉砕によって微細にすることができ、疎水性ポリ
マーで結合された実質的に全ての粒子径が約１〜５０ミ
クロンである粒子状炭素の微分割粒子を形成することが
できる。
【００３５】この得られた粒子状配合物から支持層分散
系を調製する場合、次いで配合物を液体媒体に分散す
る。このような媒体は、一般にイソプロピルアルコール
やアルコールの混合液のような低沸点有機物液体媒体で
ある。固体粒子を液体に混合するに適切な任意の手段に
よって媒体の中に粒子を激しく混入させ、均一な分散系
を形成することができる。
系を調製する場合、次いで配合物を液体媒体に分散す
る。このような媒体は、一般にイソプロピルアルコール
やアルコールの混合液のような低沸点有機物液体媒体で
ある。固体粒子を液体に混合するに適切な任意の手段に
よって媒体の中に粒子を激しく混入させ、均一な分散系
を形成することができる。
【００３６】活性層について、親水性フッ化ポリマーと
組み合わせて粒子状疎水性フッ化ポリマーを使用するこ
とができる。特に有用にはＰＴＦＥやＦＥＰのようなフ
ルオロＰＴＦＥ、及びポリクロロフルオロエチレンであ
り、これらの樹脂の混合系もまた使用可能である。ポリ
マーは極めて微細に分割した粒子状固体、例えばミクロ
ンレベルの粒子を使用することができる。これらの粒子
は水又は有機物液体媒体のような液体媒体、例えばアル
コール媒体、又はこれらの液体の混合系に分散させるこ
とができる。或いは、サブミクロン粒子のＰＴＦＥを含
む市販の分散系のような既に調製したポリマー分散系を
使用することもできる。
組み合わせて粒子状疎水性フッ化ポリマーを使用するこ
とができる。特に有用にはＰＴＦＥやＦＥＰのようなフ
ルオロＰＴＦＥ、及びポリクロロフルオロエチレンであ
り、これらの樹脂の混合系もまた使用可能である。ポリ
マーは極めて微細に分割した粒子状固体、例えばミクロ
ンレベルの粒子を使用することができる。これらの粒子
は水又は有機物液体媒体のような液体媒体、例えばアル
コール媒体、又はこれらの液体の混合系に分散させるこ
とができる。或いは、サブミクロン粒子のＰＴＦＥを含
む市販の分散系のような既に調製したポリマー分散系を
使用することもできる。
【００３７】次いで触媒化カーボンブラック粒子とポリ
マーを一緒に配合することができ、これは一般に、非常
に微細に分割された固体を液体に均一に配合するための
任意の手段、例えば超音波攪拌、高速攪拌によって行
い、通常は水系媒体中で混合する。ここで、乾燥成分と
一緒の混合を考慮することも理解すべきであり、乾式混
合を部分的に使用することもできる。活性成分とポリマ
ーを一緒にする全ての手段について、ポリマーは少量の
みとすることができ、通常はポリマーと活性成分の固体
を基準に配合物の約０．１〜１０重量％である。０．１
重量％より少ないと、全活性成分粒子と活性層の接着が
不充分なことがある。他方で、ポリマーが１０重量％よ
り多いと、遅延活性の活性層に結びつくことがある。活
性と経済性について最も好ましくは、ポリマーと活性成
分を基準に、約４〜６重量％のポリマーが活性層に存在
することができる。
マーを一緒に配合することができ、これは一般に、非常
に微細に分割された固体を液体に均一に配合するための
任意の手段、例えば超音波攪拌、高速攪拌によって行
い、通常は水系媒体中で混合する。ここで、乾燥成分と
一緒の混合を考慮することも理解すべきであり、乾式混
合を部分的に使用することもできる。活性成分とポリマ
ーを一緒にする全ての手段について、ポリマーは少量の
みとすることができ、通常はポリマーと活性成分の固体
を基準に配合物の約０．１〜１０重量％である。０．１
重量％より少ないと、全活性成分粒子と活性層の接着が
不充分なことがある。他方で、ポリマーが１０重量％よ
り多いと、遅延活性の活性層に結びつくことがある。活
性と経済性について最も好ましくは、ポリマーと活性成
分を基準に、約４〜６重量％のポリマーが活性層に存在
することができる。
【００３８】従来技術で開示の方法とは異なり、最初の
堆積層は乾燥又は焼結されておらず、最初の層が未だ湿
り固体物質の形態の間に第２の層を適用し、それによっ
て分散系を形成する第２の層を第１の層に通す濾過の際
に、第２の層の下側成分が第１の層の上側成分と入り混
じる。次いで第１と第２の複合層を、好ましくは約８０
〜１５０℃の温度と約１５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧
力で乾燥し、圧縮する。
堆積層は乾燥又は焼結されておらず、最初の層が未だ湿
り固体物質の形態の間に第２の層を適用し、それによっ
て分散系を形成する第２の層を第１の層に通す濾過の際
に、第２の層の下側成分が第１の層の上側成分と入り混
じる。次いで第１と第２の複合層を、好ましくは約８０
〜１５０℃の温度と約１５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧
力で乾燥し、圧縮する。
【００３９】乾燥と圧縮の後、好ましくは約５〜４０ｋ
ｇ／ｃｍ2 の圧力、約２７０〜３５５℃の温度、３〜３
０分間の時間で第１と第２の複合層の焼結を行う。本発
明の好ましい態様において、次の過程を含む、上記の金
属−空気電池と燃料電池に使用するガス拡散電極のシン
グルパス湿式製造法が提供される。 ａ）液体媒体中に触媒化カーボンブラック、親水性フッ
化ポリマー、及び粒子状疎水性フッ化ポリマーを含む活
性層形成用分散系を金属メッシュを通して濾過し、その
上に湿り固体物質の第１層を堆積し、 ｂ）第１層を乾燥又は焼結に供する前に、液体媒体中に
カーボンブラックと粒子状疎水性高分子バインダーを含
むブロッキング層形成用分散系を該活性層を通して濾過
することによって湿り固体物質の第２層を第１層の上に
堆積させ、第１層の上側成分と入り混じるようにし、 ｃ）該第１と第２の複合層を乾燥と圧縮に供し、 ｄ）圧力を付加しながら該乾燥した層を疎水性ポリマー
の焼結温度より高い温度に加熱し、それによって両層の
高分子物質を焼結させ、互いに及び該層の他の成分と結
合させる。
ｇ／ｃｍ2 の圧力、約２７０〜３５５℃の温度、３〜３
０分間の時間で第１と第２の複合層の焼結を行う。本発
明の好ましい態様において、次の過程を含む、上記の金
属−空気電池と燃料電池に使用するガス拡散電極のシン
グルパス湿式製造法が提供される。 ａ）液体媒体中に触媒化カーボンブラック、親水性フッ
化ポリマー、及び粒子状疎水性フッ化ポリマーを含む活
性層形成用分散系を金属メッシュを通して濾過し、その
上に湿り固体物質の第１層を堆積し、 ｂ）第１層を乾燥又は焼結に供する前に、液体媒体中に
カーボンブラックと粒子状疎水性高分子バインダーを含
むブロッキング層形成用分散系を該活性層を通して濾過
することによって湿り固体物質の第２層を第１層の上に
堆積させ、第１層の上側成分と入り混じるようにし、 ｃ）該第１と第２の複合層を乾燥と圧縮に供し、 ｄ）圧力を付加しながら該乾燥した層を疎水性ポリマー
の焼結温度より高い温度に加熱し、それによって両層の
高分子物質を焼結させ、互いに及び該層の他の成分と結
合させる。
【００４０】本発明をさらに充分理解できるように、例
示の図面を参照しながら特定の好ましい態様について説
明する。具体的な例と図面に関し、これらは本発明の代
表的な例の説明のためであって、本発明の原理と範囲を
限定すると理解すべきではない。ここでは本発明の理解
に必要なためよりも詳しくは構造的詳細を説明していな
いが、ここでの説明と図面より、当業者には本発明の実
施態様が明らかであろう。
示の図面を参照しながら特定の好ましい態様について説
明する。具体的な例と図面に関し、これらは本発明の代
表的な例の説明のためであって、本発明の原理と範囲を
限定すると理解すべきではない。ここでは本発明の理解
に必要なためよりも詳しくは構造的詳細を説明していな
いが、ここでの説明と図面より、当業者には本発明の実
施態様が明らかであろう。
【００４１】
【実施例】例１ ８００ｍｌのイソプロパノールと３００ｍｌの親水性フ
ッ化ポリマー溶液(Nafion 1100 EW, Solution Technolo
gy社）を一緒に攪拌した。CoTMPP電極触媒(Aldrich) の
１０重量％で触媒化したShawiniganブラックの５０グラ
ムをオーバーヘッドミキサーを用いて上記溶液中に充分
に分散させた。次いでこの混合物を５５℃で終夜乾燥し
た。次いで乾燥した触媒化混合物をコーヒー粉砕器(SE
B, タイプ8115）中で２分間細断した。
ッ化ポリマー溶液(Nafion 1100 EW, Solution Technolo
gy社）を一緒に攪拌した。CoTMPP電極触媒(Aldrich) の
１０重量％で触媒化したShawiniganブラックの５０グラ
ムをオーバーヘッドミキサーを用いて上記溶液中に充分
に分散させた。次いでこの混合物を５５℃で終夜乾燥し
た。次いで乾燥した触媒化混合物をコーヒー粉砕器(SE
B, タイプ8115）中で２分間細断した。
【００４２】次いで細断した触媒化生成物の０．５グラ
ムに、０．０８グラムのＦＥＰ粉末（デュポン社、テフ
ロンP 532-8000) と０．０５グラムのＦＥＰ被覆ＰＴＦ
Ｅ繊維（ゴア社）をPascall Lab Mixer 中で配合し、次
いでコーヒー粉砕器中で細断した。得られた細断活性層
混合物に３０ｍｌのイソプロパノールを加え、Moulinex
ブレンダー（タイプ276)で均一混合し、４０ｃｍ2 の電
極面積用の活性層分散系を形成した。
ムに、０．０８グラムのＦＥＰ粉末（デュポン社、テフ
ロンP 532-8000) と０．０５グラムのＦＥＰ被覆ＰＴＦ
Ｅ繊維（ゴア社）をPascall Lab Mixer 中で配合し、次
いでコーヒー粉砕器中で細断した。得られた細断活性層
混合物に３０ｍｌのイソプロパノールを加え、Moulinex
ブレンダー（タイプ276)で均一混合し、４０ｃｍ2 の電
極面積用の活性層分散系を形成した。
【００４３】オーバーヘッド攪拌機を用い、６２グラム
のアセチレンカーボンブラック(Shawinigan ブラック、
Chevron)を３．２リットルの蒸留水中に分散させた。こ
れに３８グラムの粒子状エチレンプロピレンコポリマー
分散系(FEP-T120 分散系、デュポン社）を加え、その混
合物を攪拌機でさらに混合した。得られた分散系をBuch
ner 漏斗で濾過し、次いで湿った固体を１５０℃のオー
ブンで一晩乾燥した。次いで乾燥した固体を、ＦＥＰ分
散系の湿潤剤を除去するために２５０℃で２４時間熱処
理した。次いで得られたＦＥＰ／炭素の混合物をコーヒ
ー粉砕器を用いて２分間細断した。
のアセチレンカーボンブラック(Shawinigan ブラック、
Chevron)を３．２リットルの蒸留水中に分散させた。こ
れに３８グラムの粒子状エチレンプロピレンコポリマー
分散系(FEP-T120 分散系、デュポン社）を加え、その混
合物を攪拌機でさらに混合した。得られた分散系をBuch
ner 漏斗で濾過し、次いで湿った固体を１５０℃のオー
ブンで一晩乾燥した。次いで乾燥した固体を、ＦＥＰ分
散系の湿潤剤を除去するために２５０℃で２４時間熱処
理した。次いで得られたＦＥＰ／炭素の混合物をコーヒ
ー粉砕器を用いて２分間細断した。
【００４４】上記のＦＥＰ／炭素の混合物の０．８グラ
ムに０．２グラムのＦＥＰ被覆ＰＴＦＥ繊維(W.L. Gore
and Associates 社）をPascall ラボミキサーで機械的
に配合し、次いでコーヒー粉砕器で細断した。細断した
ブロッキング層混合物に３０ｍｌのイソプロパノールを
加えてブレンダー中で１分間均一混合し、電極面積４０
ｃｍ2 用のブロッキング層分散系を得た。
ムに０．２グラムのＦＥＰ被覆ＰＴＦＥ繊維(W.L. Gore
and Associates 社）をPascall ラボミキサーで機械的
に配合し、次いでコーヒー粉砕器で細断した。細断した
ブロッキング層混合物に３０ｍｌのイソプロパノールを
加えてブレンダー中で１分間均一混合し、電極面積４０
ｃｍ2 用のブロッキング層分散系を得た。
【００４５】ニッケル織りメッシュ集電体（４０メッシ
ュ）を濾紙の上に置き、これを通して活性層分散系を、
層が泥状の外観を有するまで濾過した。その直後にブロ
ッキング層分散系を注ぎ、同様に泥状の外観となるまで
沈殿活性層を通して濾過した。次いで濾過した泥状の電
極を２００ｋｇ／ｃｍ2 で加圧しながら１２０℃で乾燥
した。次いでそのまま圧力を２０ｋｇ／ｃｍ2 に下げ、
温度を３０５℃に上げて２０分間加熱し、焼結させた。
ュ）を濾紙の上に置き、これを通して活性層分散系を、
層が泥状の外観を有するまで濾過した。その直後にブロ
ッキング層分散系を注ぎ、同様に泥状の外観となるまで
沈殿活性層を通して濾過した。次いで濾過した泥状の電
極を２００ｋｇ／ｃｍ2 で加圧しながら１２０℃で乾燥
した。次いでそのまま圧力を２０ｋｇ／ｃｍ2 に下げ、
温度を３０５℃に上げて２０分間加熱し、焼結させた。
【００４６】例２ 図１に示すような試験電解槽100 を、一段階ガス拡散電
極の電流電圧分極特性を評価するために調製し、この場
合、強塩基中の酸素還元カソードとして使用した。空気
入口104 と空気出口106 を有する気密性容器102 の中に
容器108 を配置し、その中に７モルの水酸化カリウム溶
液の電解質110 を入れた。該電解質の液面112 上に、例
１の一段階法で作成した４０ｃｍ2 の試験片から切り出
した活性面積６．６ｃｍ2 の空気／酸素還元電極114 を
配置し、電流取り出しのためのニッケルのタブ122 を取
り付け、電気化学半電槽中の酸素還元の活性を試験し
た。
極の電流電圧分極特性を評価するために調製し、この場
合、強塩基中の酸素還元カソードとして使用した。空気
入口104 と空気出口106 を有する気密性容器102 の中に
容器108 を配置し、その中に７モルの水酸化カリウム溶
液の電解質110 を入れた。該電解質の液面112 上に、例
１の一段階法で作成した４０ｃｍ2 の試験片から切り出
した活性面積６．６ｃｍ2 の空気／酸素還元電極114 を
配置し、電流取り出しのためのニッケルのタブ122 を取
り付け、電気化学半電槽中の酸素還元の活性を試験し
た。
【００４７】Luggin細管を有する水銀／酸化水銀参照電
極116 を、電池タイプのアノードなしの空気カソードの
みの電位を示すために電解質中に入れた。また、電気回
路を完成するために大面積のニッケル対向電極118 を電
解質中に入れ、電源（図示していない）に接続するため
にニッケルリード線120,122 をそれぞれ該対向電極118
と該空気電極114 に取り付けた。
極116 を、電池タイプのアノードなしの空気カソードの
みの電位を示すために電解質中に入れた。また、電気回
路を完成するために大面積のニッケル対向電極118 を電
解質中に入れ、電源（図示していない）に接続するため
にニッケルリード線120,122 をそれぞれ該対向電極118
と該空気電極114 に取り付けた。
【００４８】供給ガスは空気とした。６０秒間のパルス
間隔についての分極の結果を図２と表１に示しており、
一段階ガス拡散電極の優れた電力生成特性が分かる。
間隔についての分極の結果を図２と表１に示しており、
一段階ガス拡散電極の優れた電力生成特性が分かる。
【００４９】 表１．一段階法の空気電極の分極結果 ─────────────────────────────── 電流密度 ｍＡ／ｃｍ2 水銀／酸化水銀に対する電位 ｍＶ （ＩＲ低下を含む） ─────────────────────────────── ５０ −１２０ １００ −１４５ ２００ −２００ ４００ −２８５ ───────────────────────────────
【００５０】例３ 金属−空気電池、水素−酸素燃料電池、電気化学合成電
槽、又は同様な用途に使用できるガス拡散電極の材料と
してのコーティング繊維強化ブロッキング層を次のよう
にして作成した。 ａ）６２グラムのアセチレンカーボンブラック(Shawini
gan ブラック、Chevron)を３．２リットルの蒸留水中に
オーバーヘッド攪拌機を用いて分散させた。これに３８
グラムの粒子状エチレンプロピレンコポリマー分散系(F
EP-T120 分散系、デュポン社）を加え、その混合物を攪
拌機でさらに混合した。得られた分散系をBuchner 漏斗
で濾過し、次いで湿った固体を１５０℃のオーブンで一
晩乾燥した。次いで乾燥した固体を、ＦＥＰ分散系の湿
潤剤を除去するために２５０℃で２４時間熱処理した。
次いで得られたＦＥＰ／炭素の混合物をコーヒー粉砕器
(SEB, タイプ8115）を用いて２分間細断した。
槽、又は同様な用途に使用できるガス拡散電極の材料と
してのコーティング繊維強化ブロッキング層を次のよう
にして作成した。 ａ）６２グラムのアセチレンカーボンブラック(Shawini
gan ブラック、Chevron)を３．２リットルの蒸留水中に
オーバーヘッド攪拌機を用いて分散させた。これに３８
グラムの粒子状エチレンプロピレンコポリマー分散系(F
EP-T120 分散系、デュポン社）を加え、その混合物を攪
拌機でさらに混合した。得られた分散系をBuchner 漏斗
で濾過し、次いで湿った固体を１５０℃のオーブンで一
晩乾燥した。次いで乾燥した固体を、ＦＥＰ分散系の湿
潤剤を除去するために２５０℃で２４時間熱処理した。
次いで得られたＦＥＰ／炭素の混合物をコーヒー粉砕器
(SEB, タイプ8115）を用いて２分間細断した。
【００５１】上記のＦＥＰ／炭素の混合物の０．８グラ
ムに０．２グラムのＦＥＰ被覆ＰＴＦＥ繊維(W.L. Gore
and Associates 社）をPascall ラボミキサーで機械的
に配合し、次いでコーヒー粉砕器で細断した。細断した
混合物に３０ｍｌのイソプロパノールを加えてブレンダ
ー(Moulinex,タイプ276)中で混合した。次いで均一な混
合物を濾過し、４０ｃｍ2 の泥状の層を形成した。
ムに０．２グラムのＦＥＰ被覆ＰＴＦＥ繊維(W.L. Gore
and Associates 社）をPascall ラボミキサーで機械的
に配合し、次いでコーヒー粉砕器で細断した。細断した
混合物に３０ｍｌのイソプロパノールを加えてブレンダ
ー(Moulinex,タイプ276)中で混合した。次いで均一な混
合物を濾過し、４０ｃｍ2 の泥状の層を形成した。
【００５２】ｂ）８００ｍｌのイソプロパノールと３０
０ｍｌの親水性フッ化ポリマー溶液(Nafion 1100 EW, S
olution Technology社）を一緒に攪拌した。CoTMPP電極
触媒(Aldrich) の１０重量％で触媒化したShawiniganブ
ラックの５０グラムをオーバーヘッドミキサーを用いて
上記溶液中に充分に分散させた。次いでこの混合物を５
５℃で一晩乾燥した。次いで乾燥した触媒化混合物を例
１と同様にして細断した。
０ｍｌの親水性フッ化ポリマー溶液(Nafion 1100 EW, S
olution Technology社）を一緒に攪拌した。CoTMPP電極
触媒(Aldrich) の１０重量％で触媒化したShawiniganブ
ラックの５０グラムをオーバーヘッドミキサーを用いて
上記溶液中に充分に分散させた。次いでこの混合物を５
５℃で一晩乾燥した。次いで乾燥した触媒化混合物を例
１と同様にして細断した。
【００５３】次いで細断した触媒化生成物の０．５グラ
ムに、０．０８グラムのＦＥＰ粉末（デュポン社、テフ
ロンP 532-8000) と０．０６グラムのＦＥＰ被覆ＰＴＦ
Ｅ繊維（ゴア社）をPascall Lab Mixer 中で配合し、次
いでコーヒー粉砕器中で細断した。得られた細断活性層
混合物にイソプロパノールを加え、Moulinexブレンダー
で均一混合した。次いで均一な混合物をブロッキング層
を通して濾過し、４０ｃｍ2 の泥状の複合層を形成し、
その上にニッケルメッシュの集電体（４０メッシュ）を
配置した。得られたマトリックスを２００ｋｇ／ｃｍ2
で加圧しながら約１２０℃で乾燥した。次いで乾燥マト
リックスを１５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力下で３０５℃にて３
０分間加熱し、焼結した。この乾燥マトリックスは酸素
還元カソードとして使用することができた。
ムに、０．０８グラムのＦＥＰ粉末（デュポン社、テフ
ロンP 532-8000) と０．０６グラムのＦＥＰ被覆ＰＴＦ
Ｅ繊維（ゴア社）をPascall Lab Mixer 中で配合し、次
いでコーヒー粉砕器中で細断した。得られた細断活性層
混合物にイソプロパノールを加え、Moulinexブレンダー
で均一混合した。次いで均一な混合物をブロッキング層
を通して濾過し、４０ｃｍ2 の泥状の複合層を形成し、
その上にニッケルメッシュの集電体（４０メッシュ）を
配置した。得られたマトリックスを２００ｋｇ／ｃｍ2
で加圧しながら約１２０℃で乾燥した。次いで乾燥マト
リックスを１５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力下で３０５℃にて３
０分間加熱し、焼結した。この乾燥マトリックスは酸素
還元カソードとして使用することができた。
【００５４】空気電極の６ｃｍ2 の断片を、ＣＯ2 を除
去した空気と２５℃の７．５モル／リットルのＫＯＨ電
解質を用いた試験用電槽で電気化学性能について試験し
た。空気電極は電槽中で不活性ニッケル対向電極に面し
た。電解質は空気電極と対向電極の間隙を満たし、空気
はブロッキング層を経て空気電極の裏に供給した。直流
電源から誘導された空気電極の分極を、電解質に浸した
標準Ｈｇ／ＨｇＯ参照電極に対して測定した。
去した空気と２５℃の７．５モル／リットルのＫＯＨ電
解質を用いた試験用電槽で電気化学性能について試験し
た。空気電極は電槽中で不活性ニッケル対向電極に面し
た。電解質は空気電極と対向電極の間隙を満たし、空気
はブロッキング層を経て空気電極の裏に供給した。直流
電源から誘導された空気電極の分極を、電解質に浸した
標準Ｈｇ／ＨｇＯ参照電極に対して測定した。
【００５５】電槽中に一晩浸漬した後、次の連続的セイ
クルモードで空気電極を分極した。 ２００ｍＡ／ｃｍ2 で３０秒間 ５０ｍＡ／ｃｍ2 で４５秒間 ０ｍＡ／ｃｍ2 で４５秒間 １時間後、電極は参照電極に対して−２９５ｍＶで４０
０ｍＡ／ｃｍ2 、参照電極に対して１９０ｍＶで２００
ｍＡ／ｃｍ2 を供給した。これは酸素還元電極において
は優れた性能である。２００時間以上の実施において性
能の変化は検出されなかった。
クルモードで空気電極を分極した。 ２００ｍＡ／ｃｍ2 で３０秒間 ５０ｍＡ／ｃｍ2 で４５秒間 ０ｍＡ／ｃｍ2 で４５秒間 １時間後、電極は参照電極に対して−２９５ｍＶで４０
０ｍＡ／ｃｍ2 、参照電極に対して１９０ｍＶで２００
ｍＡ／ｃｍ2 を供給した。これは酸素還元電極において
は優れた性能である。２００時間以上の実施において性
能の変化は検出されなかった。
【００５６】本発明が前記の例示態様の詳細事項に限定
されず、本発明の基本的思想と範囲から離れることなく
その他の態様を具現できることは当業者には明らかであ
ろう。したがって説明した例示の態様は単なる例示であ
り、本発明の範囲は詳細な説明よりも特許請求の範囲に
あり、特許請求の範囲の同等な変化は本発明の範囲に含
まれると理解すべきである。
されず、本発明の基本的思想と範囲から離れることなく
その他の態様を具現できることは当業者には明らかであ
ろう。したがって説明した例示の態様は単なる例示であ
り、本発明の範囲は詳細な説明よりも特許請求の範囲に
あり、特許請求の範囲の同等な変化は本発明の範囲に含
まれると理解すべきである。
【図１】空気電極の電流−電圧分極測定用の電気化学的
テスト電槽の横断面正面図である。
テスト電槽の横断面正面図である。
【図２】空気電極での電流密度と空気電極電位をプロッ
トした電流−電圧分極のグラフである。
トした電流−電圧分極のグラフである。
１００…試験電解槽 １１０…電解質 １１４…空気／酸素還元電極 １１８…ニッケル対向電極 １２０…ニッケルリード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ネイル ネイマー イスラエル国，エルサレム，アリヤット ハノアー ストリート 55／２ (72)発明者 ジョナサン ラッセル ゴールドステイン イスラエル国，エルサレム，ラビ ハイム ビタル ストリート 33／１ (72)発明者 ジョナサン サッセン イスラエル国，エルサレム，ネベ ヤーコ フ 523／10
Claims (12)
- 【請求項１】 次の過程を含んでなる金属−空気電池と
燃料電池用のガス拡散電極の一段階湿式製造法： ａ）触媒化カーボンブラック、親水性フッ化ポリマー、
及び粒子状疎水性フッ化ポリマーを液体媒体中に含む活
性層形成用分散系を調製し、 ｂ）カーボンブラックと粒子状疎水性高分子バインダー
を液体媒体中に含むブロッキング層(blocking-layer)形
成用分散系を調製し、 ｃ）最初の活性層形成用分散系を濾過手段を通過させて
濾過し、湿った固体物質の一次層を堆積し、 ｄ）該最初に堆積した湿った固体物質を乾燥又は焼成す
る前に、第２のブロッキング層形成用分散系を該最初に
堆積した湿った固体物質の一次層を通して濾過して一次
層の上に湿った固体物質の二次層を堆積し、湿った固体
物質の二次層の下方成分が、堆積した湿った固体物質の
一次層の上方成分と入り混じるようにし、 ｅ）該複合の一次層と二次層を、中に含まれる導電性金
属メッシュと共に乾燥及び圧縮し、 ｆ）該乾燥した層に圧力を適用しながら疎水性ポリマー
の焼結温度より高い温度に該乾燥した層を加熱し、それ
によって両層の高分子物質が焼結して相互に及び該層の
他の成分と結合する。 - 【請求項２】 次の過程を含んでなる請求項１に記載の
製造法： ａ）触媒化カーボンブラック、親水性フッ化ポリマー、
及び粒子状疎水性フッ化ポリマーを液体媒体中に含む活
性層形成用分散系を金属メッシュを通して濾過し、湿っ
た固体物質の一次層を堆積し、 ｂ）該一次層を乾燥、加圧、又は焼成する前に、カーボ
ンブラックと粒子状疎水性高分子バインダーを液体媒体
中に含むブロッキング層形成用分散系該活性層を通して
濾過して、該一次層の上に湿った固体物質の二次層を堆
積し、該一次層の上方成分と入り混じるようにし、 ｃ）該複合の一次層と二次層を乾燥及び圧縮し、 ｄ）該乾燥した層に圧力を適用しながら２７０℃以上の
温度に加熱し、それによって両層の高分子物質が焼結し
て相互に及び該層の他の成分と結合する。 - 【請求項３】 過程ｆ）で用いる温度よりも高い焼結温
度を有するプラスチック又は金属で形成した第２のメッ
シュを、該複合層の焼結の前に該複合層に組み入れる請
求項１に記載の製造法。 - 【請求項４】 該層を形成するための分散系の少なくと
も１種が焼結性(sinterable)高分子物質でプレコートし
た構造的に健全な繊維をさらに含み、該焼結性高分子物
質を加熱・焼結した場合、個々の繊維構造と強度は実質
的に維持しながら、焼結した高分子物質によって該繊維
はお互いに及び該層の他の成分と結合する請求項１に記
載の製造法。 - 【請求項５】 該プレコートした繊維が該活性層形成用
分散系に含まれる請求項４に記載の製造法。 - 【請求項６】 該プレコートした繊維が該ブロッキング
層形成用分散系に含まれる請求項４に記載の製造法。 - 【請求項７】 該繊維が約１００〜５０００ミクロンの
長さと約５〜５００ミクロンの直径を有する請求項４に
記載の製造法。 - 【請求項８】 該健全な繊維がフルオロポリマーでコー
ティングされた炭素繊維である請求項４に記載の製造
法。 - 【請求項９】 該健全な繊維が別なフルオロポリマー物
質でコーティングされたフルオロポリマー繊維であり、
該フルオロポリマー物質は該繊維よりも低い焼結温度を
有する請求項４に記載の製造法。 - 【請求項１０】 該乾燥と圧縮を約８０〜１５０℃の温
度と約１５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で行う請求項
１に記載の製造法。 - 【請求項１１】 該焼結を約５〜２５ｋｇ／ｃｍ2 の圧
力、約２７０〜３５５℃の温度、３〜３０分間の時間で
行う請求項１に記載の製造法。 - 【請求項１２】 請求項１の方法で製造した金属−空気
電池又は燃料電池用のガス拡散電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09988094A JP3400089B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | ガス拡散電極の一段階製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09988094A JP3400089B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | ガス拡散電極の一段階製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320744A true JPH07320744A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3400089B2 JP3400089B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=14259126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09988094A Expired - Fee Related JP3400089B2 (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | ガス拡散電極の一段階製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3400089B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6558828B1 (en) | 2000-05-26 | 2003-05-06 | Eveready Battery Company, Inc. | Zn/air cell performance in extreme humidity by controlling hydrophobic layer porosity |
| WO2011129666A2 (ko) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | 주식회사 이엠따블유에너지 | 공기 금속 전지 케이스 및 이를 포함하는 공기 금속 전지 어셈블리 |
| US8252451B2 (en) | 2008-10-08 | 2012-08-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery electrode and battery electrode manufacturing method |
| JP2015026466A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 日産自動車株式会社 | 移動体用空気電池システム |
| JP2015079577A (ja) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 日産自動車株式会社 | 空気電池用正極及びその製造方法 |
| JP2016532008A (ja) * | 2013-07-31 | 2016-10-13 | アクアハイドレックス プロプライエタリー リミテッドＡｑｕａｈｙｄｒｅｘ Ｐｔｙ Ｌｔｄ | 気体拡散電極（複数可）を備えた電解合成又は電気エネルギーセル |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP09988094A patent/JP3400089B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6558828B1 (en) | 2000-05-26 | 2003-05-06 | Eveready Battery Company, Inc. | Zn/air cell performance in extreme humidity by controlling hydrophobic layer porosity |
| US8252451B2 (en) | 2008-10-08 | 2012-08-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery electrode and battery electrode manufacturing method |
| WO2011129666A2 (ko) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | 주식회사 이엠따블유에너지 | 공기 금속 전지 케이스 및 이를 포함하는 공기 금속 전지 어셈블리 |
| WO2011129666A3 (ko) * | 2010-04-16 | 2012-03-22 | 주식회사 이엠따블유에너지 | 공기 금속 전지 케이스 및 이를 포함하는 공기 금속 전지 어셈블리 |
| JP2015026466A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 日産自動車株式会社 | 移動体用空気電池システム |
| JP2016532008A (ja) * | 2013-07-31 | 2016-10-13 | アクアハイドレックス プロプライエタリー リミテッドＡｑｕａｈｙｄｒｅｘ Ｐｔｙ Ｌｔｄ | 気体拡散電極（複数可）を備えた電解合成又は電気エネルギーセル |
| JP2015079577A (ja) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 日産自動車株式会社 | 空気電池用正極及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3400089B2 (ja) | 2003-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5312701A (en) | Process for preparing a single pass gas diffusion electrode | |
| US5441823A (en) | Process for the preparation of gas diffusion electrodes | |
| CA1314928C (en) | Gas diffusion electrode | |
| AU779425B2 (en) | Electrochemical electrode for fuel cell | |
| US4500647A (en) | Three layer laminated matrix electrode | |
| KR101528940B1 (ko) | 전극을 이용한 전기화학 전지 및 촉매 전극 제조 방법 | |
| US7014944B2 (en) | Electrodes for alkaline fuel cells with circulating electrolyte | |
| IL240072A (en) | Silver powdered porous aggregates reinforced with zirconium oxide for use as catalysts for gas-based diffusion electrodes | |
| JPH09326256A (ja) | ガス拡散電極 | |
| JPH02107792A (ja) | 白金黒エアカソード、その操作法、及び改良された中間層結合を有する層状のガス拡散電極 | |
| WO1991011033A1 (en) | Electrochemical cathode and materials therefor | |
| JP3400089B2 (ja) | ガス拡散電極の一段階製造法 | |
| JP4590533B2 (ja) | 空気極およびその製造方法並びに該空気極を用いた空気二次電池 | |
| CA2777639C (en) | An air cathode for metal-air fuel cells | |
| JP2003115299A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JP2020122172A (ja) | 水電気分解用積層体及びそれを用いた水電気分解装置 | |
| US9966609B2 (en) | Gas diffusion electrode and process for making same | |
| JPH09510571A (ja) | 触媒金属粒子により被覆された炭素繊維ペーパーを含む電気化学電池 | |
| CA1214753A (en) | Producing electrode active layer from active carbon particles and fibrillated polytetrafluoroethylene coated carbon black | |
| JPH06163056A (ja) | 高分子電解質型燃料電池 | |
| JPS6054164A (ja) | 空気電池 | |
| JPH07130372A (ja) | 固体高分子型燃料電池用電極及びその製造方法 | |
| JPS6318302B2 (ja) | ||
| JPS6318301B2 (ja) | ||
| JPS5830070A (ja) | 空気電極の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |