JPH10334925A - Ｐｅｍ燃料電池の陽極のための白金担体触媒、その製造方法、ｐｅｍ燃料電池の陽極側のためのガス拡散電極、触媒により被覆されたプロトン伝導性重合体膜及びｐｅｍ燃料電池の陽極側のための膜電極ユニット - Google Patents

Ｐｅｍ燃料電池の陽極のための白金担体触媒、その製造方法、ｐｅｍ燃料電池の陽極側のためのガス拡散電極、触媒により被覆されたプロトン伝導性重合体膜及びｐｅｍ燃料電池の陽極側のための膜電極ユニット

Info

Publication number
JPH10334925A
JPH10334925A JP10138130A JP13813098A JPH10334925A JP H10334925 A JPH10334925 A JP H10334925A JP 10138130 A JP10138130 A JP 10138130A JP 13813098 A JP13813098 A JP 13813098A JP H10334925 A JPH10334925 A JP H10334925A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
platinum
catalyst
ruthenium
fuel cell
pem fuel
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
Application number
JP10138130A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4351305B2 (ja
Inventor
Emmanuel Dr Auer
アウアー エマヌエル
Andreas Dr Freund
フロイント アンドレアス
Thomas Dr Lehmann
レーマン トーマス
Karl-Anton Dr Starz
シュタルツ カール−アントン
Robert Dr Schwarz
シュヴァルツ ロベルト
Udo Dr Stenke
シュテンケ ウード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa GmbH filed Critical Degussa GmbH
Publication of JPH10334925A publication Critical patent/JPH10334925A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4351305B2 publication Critical patent/JP4351305B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/92—Metals of platinum group
    • H01M4/925—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/926—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/462—Ruthenium
    • 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
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/92—Metals of platinum group
    • H01M4/921—Alloys or mixtures with metallic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 殊に１００ｐｐｍを越える一酸化炭素に対す
る改善された許容度を有する、貴金属即ち白金及びルテ
ニウムを微細な導電性の担体材料上に含有する、一酸化
炭素による被毒に対する良好な抵抗性を有するＰＥＭ燃
料電池の陽極のための白金担体触媒の提供。 【解決手段】 ２つの貴金属が相互に合金されておらず
かつ高分散された形で担体材料上に存在しており、この
際白金のクリスタリットの大きさは、２ｎｍ未満であり
かつルテニウムのクリスタリットの大きさは、１ｎｍ未
満である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一酸化炭素による
被毒に対して良好な抵抗性を有する、ＰＥＭ燃料電池の
陽極のための白金担体触媒に関する。該触媒は、微粒状
導電性担体材料上の貴金属即ち白金及びルテニウムを含
有している。該触媒は、特に、重合体電解質膜を有する
燃料電池の陽極触媒として適当である。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、原理的に、水素と酸素の反
応から得られたエネルギーが直接電気エネルギーに変換
される、ガスにより運転される電池である。本発明に
は、燃料電池のための触媒の製造、殊にＰＥＭ燃料電池
（ＰＥＭ＝重合体電解質膜）のための白金−及び白金合
金を基礎とする担体触媒の製造が記載されている。この
種の燃料電池は、その高いエネルギー密度及び頑丈さと
いう理由から、自動車分野での使用に対して、即ち電気
運転のための自動車への使用に対してますます重要にな
っている。
【０００３】燃料電池で運転される自動車の利点は、常
用の内燃機関と比較しての著しく僅かな放出物及び高い
効率にある。燃料ガスとして水素が使用される場合に
は、唯一の放出物として水が電池の陽極側に発生する。
これは、いわゆるＺＥＶ（ゼロ・エミッション・ヴィー
クル）のことである。しかしながら、水素は、現時点で
はなお高価であり、かつ貯蔵時及び自動車の燃料供給時
における問題を有している。上記の理由から、水素を直
接自動車の車体内でメタノールのリフォーミングによっ
て発生させる代替物は、ますます重要となっている。自
動車のタンク中に貯蔵されたメタノールは、スチームリ
フォーミング法で２００〜３００℃で、副成分として二
酸化炭素及び一酸化炭素を含有する水素豊富な燃料ガス
に変換される。シフト反応、優先酸化(preferential ox
idation)（ＰＲＯＸ）又は他の精製方法による一酸化炭
素の変換後に上記燃料ガスは、ＰＥＭ燃料電池の陽極側
に直接供給される。このリフォーメートガスは、理論上
は水素容量７５％及び二酸化炭素２５容量％からなる。
しかしながら、実際には該ガスは、なお窒素、酸素及
び、精製度に応じて一酸化炭素の変化する量（１容量％
まで）を含有している。
【０００４】ＰＥＭ燃料電池の陽極側及び陰極側での触
媒として白金−及び白金合金を基礎とする担体触媒は、
使用される。該触媒は、導電性担体材料（通常カーボン
ブラック又は黒鉛）上に析出されている微細な貴金属粒
子からなる。貴金属の含量は、１０〜４０重量％であ
り、導電性担体材料の含量は、相応して６０〜９０重量
％である。Ｘ線回折法（ＸＲＤ）によって測定された粒
子のクリスタリットの大きさは、約２〜１０ｎｍであ
る。
【０００５】これまでの白金触媒は、一酸化炭素による
被毒に対して著しく敏感であり、従って、陽極の触媒の
被毒による燃料電池の性能損失を回避するために燃料ガ
スのＣＯ含量は、１０ｐｐｍ未満に下げなければならな
い。このことは殊に、７０〜１００℃のその作業温度に
よってＣＯによる被毒に特に敏感であるＰＥＭ燃料電池
に該当する。
【０００６】本発明は、一酸化炭素による被毒に対して
高い抵抗を示す白金及びルテニウムを基礎とする担体触
媒の製造を内容とする。１００ｐｐｍを越えるＣＯ含量
は、可能であり、かつＰＥＭ燃料電池の顕著な性能損失
には至らない。ＰＥＭ燃料電池の陽極側へのこのような
新しい種類の触媒の使用によって、燃料ガスからの一酸
化炭素の除去に必要な工程段階数を減少させることがで
きる。このことは、装置経費の著しい減少、装置効率の
改善及び装置全体の縮小をもたらす。従ってこの新規の
触媒は、自動車分野におけるＰＥＭ燃料電池の導入にと
って著しく重要である。一酸化炭素による白金触媒の被
毒の問題は、かなり以前から知られている。ＣＯは、そ
の特殊な分子構造のために白金表面に吸着され、かつ従
って白金の触媒活性中心への燃料ガスの水素分子の到達
を阻止する。
【０００７】水の添加によって吸着された一酸化炭素
は、二酸化炭素へと酸化することができ、かつこの場合
には触媒表面から除去されうる。一酸化炭素による被毒
に対する白金触媒の許容度をルテニウムによる白金の合
金又はドーピングによって改善することも知られてい
る。
【０００８】L.W. Niedrach他（J. Electrochemical Te
chn. 5, 1967, 318頁）は、硫酸燃料電池のためのＣＯ
許容の陽極触媒としてのＰｔ／Ｒｕ触媒の使用を記載し
ている。この物質は、極めて特別な表面を有する微細な
Ｐｔ／Ｒｕ合金粒子からなる。該物質は、いわゆるアダ
ムス法(ADAMS process)によって溶融物の形で塩化白
金、ルテニウム及び硝酸ナトリウムから５００℃で製造
される。製造の際の高い温度によって上記触媒は、Ｐｔ
／Ｒｕ合金として存在する。該物質は、担体上に固定さ
れているのではなく、かつ従って担体触媒ではない。Ｐ
ＥＭ燃料電池への該物質の使用についても記載はない。
Ｐｔ／Ｒｕ担体触媒は、しばらく前から購入することも
できる。即ちＥＴＥＫ社、米国Massachusetts州、Natic
k、によってＰＥＭ燃料電池の場合の陽極触媒としての
使用のための相応する物質が提供されている。
【０００９】この物質は、貴金属の負荷５〜４０重量％
及びＰｔ／Ｒｕ原子比１：１を有するＰｔ／Ｒｕ合金触
媒である。この触媒は、均一の、ＸＲＤによって分析可
能な合金相(alloy phase)を有している。しかしなが
ら、該触媒は、殊に１００ｐｐｍを越える一酸化炭素濃
度及び燃料ガス中の酸素残留の場合には一酸化炭素に対
する不十分な許容度を示す。
【００１０】イワセ(M. Iwase)及びカワツ(S. Kawatsu)
の最近の論文にてＣＯ許容の陽極触媒について報告され
ている（M. Iwase及びS. Kawatsu, Electrochemical So
ciety Proceedings, 第９５〜２３巻, １２頁）。この
論文の場合には、合金形成のための特殊なアニーリング
工程によって製造されたＰｔ／Ｒｕ合金触媒を用いて最
良の結果が達成されている。電流密度０．４Ａ／ｃｍ2
の場合の電圧降下は、ＣＯ含量１００ｐｐｍの場合に、
それにも拘わらずなお約２００ｍＶであった。これは、
実際の運転にはなお高すぎる。これに対して非合金Ｐｔ
／Ｒｕ系を用いて、さらに不良な結果が得られ、その結
果、この記述に基づいて、合金Ｐｔ／Ｒｕ担体触媒のみ
が、ＰＥＭ燃料電池の場合のＣＯ許容度についての最良
の結果をもたらすということから出発しなければならな
い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、一酸
化炭素、殊に１００ｐｐｍを越える含量の場合、に対す
る改善された許容度を有する担体触媒を提供することで
ある。この触媒は、一酸化炭素含有、窒素含有及び酸素
含有の燃料ガスを用いた運転に適当でなければならず、
かつ高い電流密度でのできるだけ僅かな電圧降下を示さ
なければならない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は、貴金属即ち
白金及びルテニウムを微細な導電性の担体材料上に含有
する、一酸化炭素による被毒に対する良好な抵抗性を有
するＰＥＭ燃料電池の陽極のための白金担体触媒によっ
て解決される。該触媒は、２つの貴金属が相互に合金さ
れていないことを特徴とする。該貴金属は、むしろ高分
散された形で担体材料上に存在しており、この際白金の
クリスタリットの大きさは、２ｎｍ未満でありかつルテ
ニウムのクリスタリットの大きさは、１ｎｍ未満であ
る。
【００１３】意外にも、本発明によれば、合金形成を抑
制する特殊な方法で製造された非合金Ｐｔ／Ｒｕ担体触
媒は、ＣＯ１５０ｐｐｍまでの濃度に対して著しく良好
なＣＯ許容度を示す。
【００１４】触媒の改善されたＣＯ許容度の原因は、ま
だ完全には解明されていない。１つの可能な説明は、Ｃ
Ｏ酸化の速度一定の段階がＲｕ表面の酸素との反応では
なく、触媒表面上でのＣＯの拡散であるということであ
る。Ｐｔ−クリスタリットとＲｕ−クリスタリットの距
離が小さい場合、即ち２つの金属間に高い分散性が存在
する場合には、ＣＯの拡散は、迅速に行なうことができ
る。このことによって触媒の酸化性質は、有利に影響を
及ぼされる。
【００１５】これに対して、２つの金属の合金形成の場
合には格子点の交換が起こり、このことによってルテニ
ウムの部分がもはや粒子表面で利用することができな
い。
【００１６】本発明によるＰｔ／Ｒｕ担体触媒の製造方
法は、貴金属の合金形成を回避すること及び同時に高い
分散性を達成することに特別に適応している。
【００１７】担体材料上への白金及びルテニウムの析出
のために担体材料は、先ず水中に分散される。この分散
液に貴金属即ち白金及び／又はルテニウムの前駆物質化
合物の水溶液が添加され、かつ担体材料と貴金属溶液か
らなる分散液のｐＨ値は、アルカリ溶液の添加によって
７〜９の値に調整される。その上、分散液の温度は、貴
金属化合物の添加の前又は後に５０〜８０℃の一定温度
に高められる。引き続き、白金及び／又はルテニウム
は、還元剤を用いた還元によって完全に担体材料上に析
出され、このようにして得られた触媒は、濾別され、洗
浄されかつ乾燥される。
【００１８】高められた温度でのアニーリング工程、例
えば合金の生成のために使用される高められた温度での
アニーリング工程は、回避される。温度及び乾燥として
は最大２００℃までの温度での真空乾燥は、有効であ
る。
【００１９】上記の２つの貴金属は、同時にか又は逐次
任意の順序で担体材料上に析出することができる。逐次
の析出が選択された場合には、第２の貴金属は、触媒の
乾燥前に第１の貴金属の場合と同様にして担体材料上に
析出される。
【００２０】還元剤として有利にアルデヒド基を有する
還元剤、例えばホルムアルデヒド又はギ酸ナトリウム
は、使用される。
【００２１】導電性担体材料として、比表面積（ＢＥ
Ｔ）約４０〜１５００ｍ2／ｇを有するカーボンブラッ
ク、黒鉛化カーボンブラック、黒鉛又は活性炭は、使用
される。貴金属の析出は、水溶液からの相応する白金塩
及びルテニウム塩の化学的還元によって行なわれる。こ
の場合には塩素含有の出発化合物、例えばヘキサクロロ
白金酸及び塩化ルテニウムならびに塩素不含の化合物、
例えば硝酸白金、重亜硫酸白金又はルテニウムニトロシ
ルニトレートは、使用することができる。白金及びルテ
ニウムの含量は、１０〜４０重量％であり、導電性担体
材料の含量は、６０〜９０重量％である。白金／ルテニ
ウムの原子比は、１：４〜４：１、有利に１：１〜２：
１である。
【００２２】本発明による触媒は、ＰＥＭ燃料電池のた
めの種々の構成要素の製造に使用することができる。こ
のような構成要素の例は、図１〜３に示されている：図
１は、撥水処理された導電性支持体材料上の多孔質触媒
層からなるガス拡散電極を示す断面図である。
【００２３】図２は、触媒層で被覆されたプロトン伝導
性重合体膜を示す断面図である。
【００２４】図３は、ＰＥＭ燃料電池のための膜電極ユ
ニット示す断面図である。
【００２５】図１は、触媒を有する、いわゆるガス拡散
電極を示している。該電極は、触媒（１）の多孔質層が
施与されている撥水処理された導電性支持体材料（２）
（例えば撥水処理されたカーボン紙）からなる。
【００２６】上記ガス拡散電極を用いて、重合体膜
（４）の両側でこのようなガス拡散電極と接触させるこ
とによって、図３に示されたＰＥＭ燃料電池のための膜
電極ユニットを組み立てることができる。この場合には
陽極側に、本発明による触媒（１）を含有しているガス
拡散電極が使用される。陰極側で、陰極触媒（３）を有
するガス拡散電極は、膜に取り付けられている。
【００２７】これとは別に、重合体膜は、分離したガス
拡散電極の製造による中間段階なしでも、図２に示され
いるとおり、ガス拡散電極で被覆することができる。こ
の場合には第１の段階の際に重合体膜（４）は、両側に
触媒層（１、３）が備えられ、これら触媒層のうちの１
つが本発明による陽極触媒（１）を有している。撥水処
理されたカーボン紙との触媒層との接触によって、これ
から完全な膜電極ユニットが得られる。
【００２８】下記の例の本発明による触媒は、Ｘ線分光
法（ＸＲＤ）及び分析学によって特性決定された。引き
続き、該触媒は、ガス拡散電極及び膜電極ユニット（Ｍ
ＥＵ）に加工され、この際触媒は、ＭＥＵの陽極側に使
用された。
【００２９】ＣＯ許容度の測定は、セル面積２５ｃｍ2
を有するＰＥＭ燃料電池の形で行なわれた。陽極燃料ガ
スとして、水素５０〜６０容量％、窒素１０〜１５容量
％、二酸化炭素２０〜２５容量％及び酸素０〜５容量％
の組成の擬似メタノールリフォーメートガスは、使用さ
れた。一定量のＣＯの供給後に生じる電圧降下ΔＵ（ｍ
Ｖ）は、触媒のＣＯ許容度についての尺度である。この
電圧降下が小さければ小さいほど、触媒のＣＯ許容度は
良好である。本発明による触媒は、通常、市販の触媒の
比較値より５０％まで良好であるΔＵ値を示す。
【００３０】次に、本発明を例につき詳説する。
【００３１】
【実施例】
例 １ 本発明によるＰｔ／Ｒｕ担体触媒 脱イオン水２０００ｍｌ中のカーボンブラック即ちバル
カンＸＣ７２(VulcanXC 72)（残留湿分１．３９重量
％）８１．１ｇの懸濁液に十分に撹拌しながら室温で１
０分間、脱イオン水２００ｍｌ中のヘキサクロロ白金酸
５２．７ｇ（白金２５重量％）及び塩化ルテニウム(II
I)溶液４８．４ｇ（ルテニウム１４重量％）の溶液を添
加する。この混合物を８０℃に加熱し、かつ苛性ソーダ
液を用いてｐＨ値８．５に調整する。ホルムアルデヒド
水溶液２７．２ｍｌ（３７重量％）を添加した後に濾別
し、湿ったフィルターケークを脱イオン水２０００ｍｌ
で洗浄し、かつ８０℃で真空乾燥庫中で乾燥する。
【００３２】触媒の分析データは、次のとおりである： Ｐｔ含量： １３．１８重量％ Ｒｕ含量： ６．８２重量％ 原子比Ｐｔ／Ｒｕ： １：１。
【００３３】触媒をＸＲＤによって特性決定した。白金
の（１１０）反射がほぼ２θ＝４０゜で得られる。合金
形成を示唆しうる反射のずれは、検出されない。これに
対してルテニウムの（１１１）反射は、２θ＝４４゜で
顕著に視覚可能である。
【００３４】白金のクリスタリットの大きさは、約１．
５ｎｍであり、ルテニウムのクリスタリットの大きさ
は、１ｎｍ未満である。
【００３５】触媒をナフィオン(NAFION(登録商標))の溶
液の使用下にインキに加工し、かつこの形で撥水処理さ
れた導電性カーボン紙（東レ、TGC 90）に施与する。被
覆は、１ｃｍ2あたり貴金属０．１６ｍｇである。この
ようにして得られた陽極は、イオン伝導膜（Nafion(登
録商標) 117）及び陰極電極（被覆 白金０．３ｍｇ／
ｃｍ2）とともに熱間圧縮しかつこのようにして膜電極
ユニット（ＭＥＵ）を製造する。
【００３６】測定をＰＥＭ単セル(single cell)（加圧
せず、温度７５℃）の形で行ない、この際電流密度０．
５Ａ／ｃｍ2に調整する。
【００３７】燃料ガスへのＣＯ１００ｐｐｍないしは１
２０ｐｐｍの供給後に生じる電圧降下ΔＵは、触媒のＣ
Ｏ許容度についての尺度として参照する。
【００３８】結果： 燃料ガス組成： Ｈ2 ５８容量％； Ｎ2 １５容量％ ＣＯ2 ２４容量％、 Ｏ2 ３容量％ ＣＯ濃度： １００ｐｐｍ 電圧降下（ΔＵ）： ４１ｍＶ ＣＯ濃度： １２０ｐｐｍ 電圧降下（ΔＵ）： ７２ｍＶ。
【００３９】電圧降下ΔＵについての値は、比較例１の
比較電極の場合よりほぼ２分の１低い。このことは、触
媒の改善されたＣＯ許容度を示している。
【００４０】例 ２ 本発明によるＰｔ／Ｒｕ担体触媒 脱イオン水２０００ｍｌ中のバルカンＸＣ７２（残留湿
分０．８重量％）８１．１ｇの懸濁液に十分に撹拌しな
がら室温で１０分間、脱イオン水２００ｍｌ中の硝酸白
金４３．２ｇ（Ｐｔ３０．５重量％）及びルテニウム−
ニトロシルニトレート溶液３４．１ｇ（Ｒｕ２０重量
％）の溶液を添加する。この混合物を８０℃に加熱し、
かつ苛性ソーダ液を用いてｐＨ値８．５に調整する。ホ
ルムアルデヒド水溶液２７．２ｍｌ（３７重量％）を添
加した後に濾別し、湿ったフィルターケークを脱イオン
水２０００ｍｌで洗浄し、かつ触媒を１００℃で真空乾
燥庫中で乾燥する。
【００４１】分析データ： Ｐｔ含量： １３．１８重量％ Ｒｕ含量： ６．８２重量％ 原子比Ｐｔ／Ｒｕ： １：１ Ｐｔ−クリスタリットの大きさ（ＸＲＤ） ＜１．５ｎ
ｍ Ｒｕ−クリスタリットの大きさ（ＸＲＤ） ＜１ｎｍ。
【００４２】この場合にも触媒のＸ線分析は、非合金系
の存在を示している。
【００４３】触媒を、例１に記載されているとおりに、
ガス拡散電極及び膜電極ユニットに加工し、かつＰＥＭ
燃料電池の形で同一条件下で測定する。燃料ガスの組成
は、例１に一致する。
【００４４】結果： ＣＯ濃度： １００ｐｐｍ 電圧降下（ΔＵ）： ４０ｍＶ ＣＯ濃度： １２０ｐｐｍ 電圧降下（ΔＵ）： ６７ｍＶ。
【００４５】この場合にも、比較例１と比較して本発明
による触媒の改善されたＣＯ許容度が示されている。
【００４６】例 ３ 本発明によるＰｔ／Ｒｕ担体触媒 脱イオン水１５００ｍｌ中のバルカンＸＣ７２（残留湿
分１．６重量％）４０．６５ｇの懸濁液に８０℃で、脱
イオン水１００ｍｌ中の硝酸白金溶液２６．５ｇ（３０
重量％）の溶液を添加し、かつ苛性ソーダ液を用いてｐ
Ｈ値８に調整する。ホルムアルデヒド水溶液１０．８ｍ
ｌ（３７重量％）を添加した後に濾別し、湿ったフィル
ターケークを脱イオン水３０００ｍｌで洗浄する。
【００４７】この湿った触媒を改めて脱イオン水１００
０ｍｌ中に懸濁し、かつ脱イオン水１００ｍｌ中のルテ
ニウムニトロシルニトレート溶液３０ｇ（Ｒｕ６．８６
重量％）を室温で添加する。８０℃に加熱した後に苛性
ソーダ液を用いてｐＨ値７に調整する。反応溶液を濾別
した後に、湿ったフィルターケークを脱イオン水１００
０ｍｌで洗浄しかつ８０℃で真空中で乾燥する。
【００４８】分析データ： Ｐｔ含量： １５．９重量％ Ｒｕ含量： ４．１重量％ 原子比Ｐｔ／Ｒｕ： ２：１ Ｐｔ−クリスタリットの大きさ（ＸＲＤ） １．８ｎｍ Ｒｕ−クリスタリットの大きさ（ＸＲＤ） ＜１ｎｍ。
【００４９】Ｘ線分析によれば非合金Ｐｔ／Ｒｕ系が存
在する。触媒を前記実施例の場合と同様にしてＭＥＵに
加工し、かつＰＥＭ燃料電池の形でそのＣＯ許容度につ
いて検査する。
【００５０】結果： ＣＯ濃度： １００ｐｐｍ 電圧降下（ΔＵ）： ４５ｍＶ ＣＯ濃度： １２０ｐｐｍ 電圧降下（ΔＵ）： ８９ｍＶ。
【００５１】この場合にも、比較例１と比較して改善さ
れたＣＯ許容度が示されている。
【００５２】比較例 １ 比較試験のために市販のＰｔ／Ｒｕ担体触媒（ＥＭ含量
２０重量％、Ｐｔ／Ｒｕ原子比１：１）を使用する。該
触媒は、当該分野での公知技術水準を代表する。
【００５３】上記物質へのＸ線分析は、合金Ｐｔ／Ｒｕ
系の存在を明らかに証明している。Ｐｔ（１、１、１）
反射のずれが得られ、このことは、Ｐｔ中のＲｕの固溶
体を示唆しており、純粋Ｒｕの相応する反射は、存在し
ていない。Ｐｔ／Ｒｕ−クリスタリットのクリスタリッ
トの大きさ（ＸＲＤ）は、２．７ｎｍである。
【００５４】触媒をナフィオンの溶液の使用下にインキ
に加工し、かつこの形で撥水処理された導電性カーボン
紙（東レ、TGC 90）に施与する。被覆は、貴金属０．１
８ｍｇ／ｃｍ2である。
【００５５】引き続き、陽極としての上記の電極は、イ
オン伝導膜（NAFION(登録商標) 117）及び陰極電極（被
覆 Ｐｔ０．３ｍｇ／ｃｍ2）とともに熱間圧縮しかつ
このようにして膜電極ユニット（ＭＥＵ）を製造する。
測定をＰＥＭ単セル（加圧せず、温度７５℃）の形で行
ない、この際電流密度０．５Ａ／ｃｍ2に調整する。
【００５６】結果： 燃料ガス組成： Ｈ2 ５７容量％； Ｎ2 １５容量％ ＣＯ2 ２５容量％、 Ｏ2 ３容量％ ＣＯ濃度： １００ｐｐｍ 電圧降下（ΔＵ）： ８０ｍＶ ＣＯ濃度： １２０ｐｐｍ 電圧降下（ΔＵ）： １２８ｍＶ。
【００５７】ＣＯの添加の場合の電圧降下ΔＵについて
の値は、本発明による触媒の場合よりほぼ２倍大きい。
殊に１００ｐｐｍを越えるＣＯ濃度の場合の新規の触媒
の卓越性を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】撥水処理された導電性支持体材料上の多孔質触
媒層からなるガス拡散電極を示す断面図である。
【図２】触媒層で被覆されたプロトン伝導性重合体膜を
示す断面図である。
【図３】ＰＥＭ燃料電池のための膜電極ユニット示す断
面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス レーマン ドイツ連邦共和国 ランゲンゼルボルト シュペッサールトシュトラーセ 47 (72)発明者 カール−アントン シュタルツ ドイツ連邦共和国 ローデンバッハ アド ルフ−ライヒヴァイン−シュトラーセ 12 (72)発明者 ロベルト シュヴァルツ ドイツ連邦共和国 ローデンバッハ リメ スシュトラーセ ９ (72)発明者 ウード シュテンケ ドイツ連邦共和国 マイナシャフ ティル ジッター シュトラーセ ３ (54)【発明の名称】 ＰＥＭ燃料電池の陽極のための白金担体触媒、その製造方法、ＰＥＭ燃料電池の陽極側のための ガス拡散電極、触媒により被覆されたプロトン伝導性重合体膜及びＰＥＭ燃料電池の陽極側のた めの膜電極ユニット

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 貴金属即ち白金及びルテニウムを微細な
    導電性の担体材料上に含有する、一酸化炭素による被毒
    に対する良好な抵抗性を有するＰＥＭ燃料電池の陽極の
    ための白金担体触媒において、２つの貴金属が相互に合
    金されておらずかつ高分散された形で担体材料上に存在
    しており、この際白金のクリスタリットの大きさは、２
    ｎｍ未満でありかつルテニウムのクリスタリットの大き
    さは、１ｎｍ未満であることを特徴とする、ＰＥＭ燃料
    電池の陽極のための白金担体触媒。
  2. 【請求項２】 白金／ルテニウムの原子比が１：４〜
    ４：１である、請求項１記載の担体触媒。
  3. 【請求項３】 導電性担体材料がカーボンブラック、黒
    鉛化カーボンブラック、黒鉛又は活性炭からなる、請求
    項１記載の担体触媒。
  4. 【請求項４】 白金及びルテニウムの含量が１０〜４０
    重量％でありかつ導電性担体材料の含量が６０〜９０重
    量％である、請求項１記載の担体触媒。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の担体触媒の製造方法にお
    いて、導電性担体材料を水中に懸濁し、この懸濁液に貴
    金属即ち白金及び／又はルテニウムの溶性化合物の水溶
    液を添加し、かつ該懸濁液のｐＨ値をアルカリ溶液の添
    加によって７〜９に上昇させ、引き続き、白金及び／又
    はルテニウムを還元剤を用いた還元によって完全に担体
    材料上に析出し、このようにして得られた触媒を、濾別
    し、洗浄し、場合により第２の貴金属を同様にして担体
    材料上に析出し、かつ引き続き、白金／ルテニウム触媒
    を温度２００℃以下で乾燥することを特徴とする、ＰＥ
    Ｍ燃料電池の陽極のための白金担体触媒の製造方法。
  6. 【請求項６】 懸濁液の温度を貴金属化合物の添加の前
    又は後に５０〜８０℃の一定温度に高め、かつこの温度
    で支持体材料上への貴金属の析出を行なう、請求項５記
    載の方法。
  7. 【請求項７】 アルデヒド基を有する還元剤を使用す
    る、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 撥水処理された導電性支持体上の多孔質
    触媒層を有する、ＰＥＭ燃料電池の陽極側のためのガス
    拡散電極において、請求項１記載の白金担体触媒を含有
    していることを特徴とする、ＰＥＭ燃料電池の陽極側の
    ためのガス拡散電極。
  9. 【請求項９】 ＰＥＭ燃料電池のための触媒により被覆
    された水素イオン伝導性重合体膜において、陽極側の触
    媒層が請求項１記載の白金担体触媒を含有していること
    を特徴とする、ＰＥＭ燃料電池のための触媒により被覆
    された水素イオン伝導性重合体膜。
  10. 【請求項１０】 陽極側及び陰極側の両方に施与された
    水素イオン伝導性重合体膜及びガス拡散電極を有する、
    ＰＥＭ燃料電池のための膜電極ユニットにおいて、陽極
    側の触媒層が請求項１記載の白金担体触媒を含有してい
    ることを特徴とする、ＰＥＭ燃料電池のための膜電極ユ
    ニット。
JP13813098A 1997-05-21 1998-05-20 Ｐｅｍ燃料電池の陽極のための白金担体触媒、その製造方法、ｐｅｍ燃料電池の陽極側のためのガス拡散電極、触媒により被覆されたプロトン伝導性重合体膜及びｐｅｍ燃料電池の陽極側のための膜電極ユニット Expired - Fee Related JP4351305B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19721437A DE19721437A1 (de) 1997-05-21 1997-05-21 CO-toleranter Anodenkatalysator für PEM-Brennstoffzellen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19721437.1 1997-05-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10334925A true JPH10334925A (ja) 1998-12-18
JP4351305B2 JP4351305B2 (ja) 2009-10-28

Family

ID=7830191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13813098A Expired - Fee Related JP4351305B2 (ja) 1997-05-21 1998-05-20 Ｐｅｍ燃料電池の陽極のための白金担体触媒、その製造方法、ｐｅｍ燃料電池の陽極側のためのガス拡散電極、触媒により被覆されたプロトン伝導性重合体膜及びｐｅｍ燃料電池の陽極側のための膜電極ユニット

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6007934A (ja)
EP (1) EP0880188B1 (ja)
JP (1) JP4351305B2 (ja)
CA (1) CA2238123C (ja)
DE (2) DE19721437A1 (ja)
DK (1) DK0880188T3 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11250918A (ja) * 1997-12-19 1999-09-17 Degussa Ag 白金／ルテニウム合金触媒、その製造方法、およびガス拡散電極、膜電極ユニットならびにｐｅｍ燃料電池用のプロトン伝導性ポリマー膜
WO1999066576A1 (fr) * 1998-06-16 1999-12-23 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyseur pour pile a combustible du type a electrolyte solide polymere et procede de production d'un catalyseur pour une telle pile
JP2002358971A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Japan Storage Battery Co Ltd 燃料電池用電極とその製造方法およびそれを用いた燃料電池
WO2003088387A1 (fr) * 2002-04-12 2003-10-23 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyseur pour electrode a combustible d'une pile a combustible a electrolyte solide polymere
JP2006512736A (ja) * 2002-12-30 2006-04-13 ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー 耐食性・腐食保護カソード触媒層を有する燃料電池
JP2007214130A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Samsung Sdi Co Ltd 燃料電池用担持触媒とその製造方法、該担持触媒を含む燃料電池用電極、及び該電極を備える燃料電池
KR100757585B1 (ko) 2005-12-12 2007-09-10 현대자동차주식회사 고분산 백금 담지 촉매의 제조방법
JP2007257970A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池
JP2007265887A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Nippon Steel Corp 固体高分子型燃料電池用アノード触媒
JP2008091101A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池及び燃料電池発電システム
JP2008517426A (ja) * 2004-12-17 2008-05-22 エルジー・ケム・リミテッド 燃料電池用電極触媒
JP2012109072A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp 燃料電池、燃料電池システムおよびその運転方法

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19837669A1 (de) * 1998-08-20 2000-03-09 Degussa Katalysatorschicht für Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzellen
US7098163B2 (en) * 1998-08-27 2006-08-29 Cabot Corporation Method of producing membrane electrode assemblies for use in proton exchange membrane and direct methanol fuel cells
DE19848032A1 (de) * 1998-10-17 2000-04-20 Degussa Pt/Rh/Fe-Legierungskatalysator für Brennstoffzellen und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2000055928A2 (en) * 1999-02-26 2000-09-21 Symyx Technologies, Inc. Platinum-ruthenium-nickel alloy for use as a fuel cell catalyst
DE10035841B4 (de) * 1999-07-29 2007-01-11 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Herstellungsverfahren für ein Alkanol-resistentes Katalysatormaterial für die elektrochemische, selektive Sauerstoffreduktion und Anwendung des hergestellten Katalysatormaterials
DE10084947T1 (de) * 1999-08-23 2002-07-25 Ballard Power Systems Unterstützte Katalysatoren für die Anode einer spannungsumkehrtoleranten Brennstoffzelle
US6482763B2 (en) * 1999-12-29 2002-11-19 3M Innovative Properties Company Suboxide fuel cell catalyst for enhanced reformate tolerance
US6447943B1 (en) 2000-01-18 2002-09-10 Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. Fuel cell with proton conducting membrane with a pore size less than 30 nm
US7413824B2 (en) * 2000-01-18 2008-08-19 Tel Aviv University Future Technology Development L.P. Direct oxidation fuel cell with a divided fuel tank having a movable barrier pressurized by anode effluent gas
JP2001325964A (ja) * 2000-05-19 2001-11-22 Ne Chemcat Corp 固体高分子電解質型燃料電池用電極触媒
US6299995B1 (en) 2000-05-31 2001-10-09 Uop Llc Process for carbon monoxide preferential oxidation for use with fuel cells
US6409939B1 (en) 2000-05-31 2002-06-25 Uop Llc Method for producing a hydrogen-rich fuel stream
US6551960B1 (en) * 2000-06-19 2003-04-22 Canon Kabushiki Kaisha Preparation of supported nano-sized catalyst particles via a polyol process
US6309769B1 (en) 2000-06-30 2001-10-30 Plug Power Inc. Carbon monoxide filter layer
GB0022895D0 (en) * 2000-09-19 2000-11-01 Johnson Matthey Plc Anode structure
US20030031917A1 (en) * 2000-12-28 2003-02-13 Kenji Katori Gas diffusive electrode, electroconductive ion conductor, their manufacturing method, and electrochemical device
US6797422B2 (en) 2001-01-25 2004-09-28 Gas Technology Institute Air-breathing direct methanol fuel cell with metal foam current collectors
EP1236509A1 (en) * 2001-02-23 2002-09-04 Degussa Aktiengesellschaft Catalytic precious metal-treated carbon black
EP1236508B1 (en) * 2001-02-23 2005-11-16 Umicore AG & Co. KG Method for preparing an electrocatalytic compound
US6670301B2 (en) * 2001-03-19 2003-12-30 Brookhaven Science Associates Llc Carbon monoxide tolerant electrocatalyst with low platinum loading and a process for its preparation
US6663998B2 (en) 2001-04-05 2003-12-16 The Technical University Of Denmark (Dtu) Anode catalyst materials for use in fuel cells
EP1254711A1 (de) 2001-05-05 2002-11-06 OMG AG & Co. KG Edelmetallhaltiger Trägerkatalysator und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1254712B1 (en) * 2001-05-05 2005-07-20 Umicore AG & Co. KG A noble metal-containing supported catalyst and a process for its preparation
EP1266687A1 (de) * 2001-05-23 2002-12-18 OMG AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines Anodenkatalysators für PEM-Brennstoffzellen und damit hergestellter Anodenkatalysator
EP1260269B1 (en) * 2001-05-23 2005-12-28 Umicore AG & Co. KG A process for preparing an anode catalyst for fuel cells
CA2407202C (en) * 2001-10-11 2009-11-03 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Electrode for polymer electrolyte fuel cell
US20030086866A1 (en) * 2001-10-26 2003-05-08 Wangerow James R. Compact combined shift and selective methanation reactor for co control
US7481948B2 (en) * 2002-02-19 2009-01-27 Honeywell International Inc. Heat transfer compositions with high electrical resistance for fuel cell assemblies
DE10207617A1 (de) * 2002-02-22 2003-09-11 Forschungszentrum Juelich Gmbh Katalysatorschicht, Verfahren zur Herstellung derselben und Verwendung einer solchen in einer Brennstoffzelle
DE10211701A1 (de) 2002-03-16 2003-09-25 Studiengesellschaft Kohle Mbh Verfahren zur in situ Immobilisierung von wasserlöslichen nanodispergierten Metalloxid-Kolloiden
US7740974B2 (en) 2002-04-04 2010-06-22 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Formic acid fuel cells and catalysts
US7785728B2 (en) * 2002-04-04 2010-08-31 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Palladium-based electrocatalysts and fuel cells employing such electrocatalysts
US7132188B2 (en) * 2002-04-04 2006-11-07 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Fuel cells and fuel cell catalysts
US7282282B2 (en) * 2002-04-04 2007-10-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Organic fuel cells and fuel cell conducting sheets
US20040013935A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-22 Siyu Ye Anode catalyst compositions for a voltage reversal tolerant fuel cell
US20040086772A1 (en) * 2002-09-06 2004-05-06 Board Of Regents, The University Of Texas System Fuel cell electrode comprising CO and sulfur tolerant metal compound hydrogen activation catalyst
US8334080B2 (en) 2002-09-19 2012-12-18 Fujitsu Limited Catalyst for fuel cell
JP4617053B2 (ja) * 2002-09-19 2011-01-19 富士通株式会社 燃料電池用触媒、その製造方法および燃料電池
EP1435672A1 (de) * 2002-12-30 2004-07-07 Umicore AG & Co. KG Katalysatorhaltiges Gasverteilersubstrat für Brennstoffzellen sowie Verfahren zu dessen Herstellung
RU2229515C1 (ru) * 2003-05-06 2004-05-27 Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова Водород-кислородный топливный элемент на основе иммобилизованных ферментов
US7351444B2 (en) * 2003-09-08 2008-04-01 Intematix Corporation Low platinum fuel cell catalysts and method for preparing the same
US8211593B2 (en) * 2003-09-08 2012-07-03 Intematix Corporation Low platinum fuel cells, catalysts, and method for preparing the same
US20050112450A1 (en) * 2003-09-08 2005-05-26 Intematix Corporation Low platinum fuel cell catalysts and method for preparing the same
JP4463522B2 (ja) * 2003-10-16 2010-05-19 日揮触媒化成株式会社 電極の触媒用微粒子および該電極触媒用微粒子分散液、該電極触媒用微粒子分散液の製造方法
GB0411735D0 (en) * 2004-05-26 2004-06-30 Johnson Matthey Plc Fuel cell system
GB0411733D0 (en) * 2004-05-26 2004-06-30 Johnson Matthey Plc Anode structure
EP1601037B1 (de) 2004-05-28 2015-09-30 Umicore AG & Co. KG Membran-Elektroden-Einheit für Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC)
KR101229400B1 (ko) 2004-08-20 2013-02-05 우미코레 아게 운트 코 카게 직접 메탄올형 연료 전지용 백금/루테늄 촉매
US7713910B2 (en) * 2004-10-29 2010-05-11 Umicore Ag & Co Kg Method for manufacture of noble metal alloy catalysts and catalysts prepared therewith
US9005331B2 (en) 2004-12-22 2015-04-14 Brookhaven Science Associates, Llc Platinum-coated non-noble metal-noble metal core-shell electrocatalysts
US7691780B2 (en) * 2004-12-22 2010-04-06 Brookhaven Science Associates, Llc Platinum- and platinum alloy-coated palladium and palladium alloy particles and uses thereof
US7855021B2 (en) * 2004-12-22 2010-12-21 Brookhaven Science Associates, Llc Electrocatalysts having platium monolayers on palladium, palladium alloy, and gold alloy core-shell nanoparticles, and uses thereof
CN1299376C (zh) * 2005-02-01 2007-02-07 哈尔滨工业大学 直接甲醇燃料电池用催化剂的制备方法
US7632601B2 (en) * 2005-02-10 2009-12-15 Brookhaven Science Associates, Llc Palladium-cobalt particles as oxygen-reduction electrocatalysts
US7419732B2 (en) * 2005-02-11 2008-09-02 Gore Enterprise Holdings, Inc. Method for reducing degradation in a fuel cell
US7700520B2 (en) * 2005-04-22 2010-04-20 Institute Of Nuclear Energy Research Methods of making platinum and platinum alloy catalysts with nanonetwork structures
US7892299B2 (en) * 2005-09-15 2011-02-22 Headwaters Technology Innovation, Llc Methods of manufacturing fuel cell electrodes incorporating highly dispersed nanoparticle catalysts
US20070092784A1 (en) * 2005-10-20 2007-04-26 Dopp Robert B Gas diffusion cathode using nanometer sized particles of transition metals for catalysis
US20080280190A1 (en) * 2005-10-20 2008-11-13 Robert Brian Dopp Electrochemical catalysts
US20090117448A1 (en) * 2006-03-30 2009-05-07 Yosuke Horiuchi Fuel Cell Electrode Catalyst with Reduced Noble Metal Amount and Solid Polymer Fuel Cell Comprising the Same
US7955755B2 (en) * 2006-03-31 2011-06-07 Quantumsphere, Inc. Compositions of nanometal particles containing a metal or alloy and platinum particles
US20070227300A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Quantumsphere, Inc. Compositions of nanometal particles containing a metal or alloy and platinum particles for use in fuel cells
US7575824B2 (en) * 2006-07-26 2009-08-18 Los Alamos National Security, Llc Method of improving fuel cell performance by removing at least one metal oxide contaminant from a fuel cell electrode
US20080187813A1 (en) * 2006-08-25 2008-08-07 Siyu Ye Fuel cell anode structure for voltage reversal tolerance
US7608358B2 (en) * 2006-08-25 2009-10-27 Bdf Ip Holdings Ltd. Fuel cell anode structure for voltage reversal tolerance
KR101436410B1 (ko) 2006-08-30 2014-09-01 우미코레 아게 운트 코 카게 금속 또는 세라믹 코어 물질을 포함하는 코어/쉘형 촉매 입자 및 이의 제조방법
KR100844752B1 (ko) * 2007-06-26 2008-07-07 현대자동차주식회사 고체 전해질 연료전지용 혼합 전극 촉매 소재의 제조방법
EP2454772B1 (en) 2009-07-17 2013-12-25 Danmarks Tekniske Universitet Platinum and palladium alloys suitable as fuel cell electrodes
CN101785999B (zh) * 2010-02-05 2012-05-30 北京工业大学 一种燃料电池用电催化剂Pt1Bi1金属间化合物的制备方法
US8906575B2 (en) 2011-03-03 2014-12-09 Los Alamos National Security, Llc Minimizing electrode contamination in an electrochemical cell
US20140017594A1 (en) 2011-03-25 2014-01-16 National University Corporation Hokkaido University Fuel cell anode catalyst and manufacturing method therefor
US9334575B2 (en) * 2012-05-03 2016-05-10 Los Alamos National Security, Llc Catalytic oxidation of dimethyl ether
US20150325861A1 (en) 2012-07-06 2015-11-12 Denmarks Tekniske Universitet Platinum and palladium alloys suitable as fuel cell electrodes
KR20160089269A (ko) 2012-11-21 2016-07-27 덴마크스 텍니스케 유니버시테트 연료 전지 전극으로 적합한 백금과 팔라듐 합금
WO2015028878A1 (en) 2013-09-02 2015-03-05 Tata Chemicals Limited A modified bimetallic nanoparticle and a process to prepare the same
US9871256B2 (en) 2015-02-04 2018-01-16 Nissan North America, Inc. Fuel cell electrode having non-ionomer proton-conducting material
US9698428B2 (en) 2015-02-04 2017-07-04 Nissan North America, Inc. Catalyst support particle structures
CN112023940B (zh) * 2020-09-04 2022-11-01 安徽熵卡科技有限公司 电催化剂的制备方法及其应用、以及电极
WO2022067216A1 (en) 2020-09-28 2022-03-31 Hyzon Motors Inc. Gas-solid reduction process for preparation of platinum-containing catalysts for fuel cells

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4293396A (en) * 1979-09-27 1981-10-06 Prototech Company Thin carbon-cloth-based electrocatalytic gas diffusion electrodes, and electrochemical cells comprising the same
JPS5768142A (en) * 1980-10-14 1982-04-26 Hitachi Ltd Electrode catalyst for fuel cell and its production
JPH064134B2 (ja) * 1985-05-30 1994-01-19 株式会社日立製作所 貴金属触媒の製法
JPH0251865A (ja) * 1988-08-16 1990-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液体燃料電池用燃料極触媒の製造方法
JPH0397232A (ja) * 1989-09-11 1991-04-23 Hitachi Ltd 電界効果トランジスタ
US5624718A (en) * 1995-03-03 1997-04-29 Southwest Research Institue Diamond-like carbon based electrocatalytic coating for fuel cell electrodes
GB9507012D0 (en) * 1995-04-05 1995-05-31 Johnson Matthey Plc Improved electrode
JPH09153366A (ja) * 1995-11-29 1997-06-10 Aisin Seiki Co Ltd 複合触媒成形体の製造方法
DE19611510A1 (de) * 1996-03-23 1997-09-25 Degussa Gasdiffusionselektrode für Membranbrennstoffzellen und Verfahren zu ihrer Herstellung
US5856036A (en) * 1997-03-11 1999-01-05 Illinois Institute Of Technology Single phase ternary Pt-Ru-Os catalysts for direct oxidation fuel cells

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11250918A (ja) * 1997-12-19 1999-09-17 Degussa Ag 白金／ルテニウム合金触媒、その製造方法、およびガス拡散電極、膜電極ユニットならびにｐｅｍ燃料電池用のプロトン伝導性ポリマー膜
JP4582594B2 (ja) * 1997-12-19 2010-11-17 ユミコア・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト 白金／ルテニウム合金触媒、その製造方法、およびガス拡散電極、膜電極ユニットならびにｐｅｍ燃料電池用のプロトン伝導性ポリマー膜
WO1999066576A1 (fr) * 1998-06-16 1999-12-23 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyseur pour pile a combustible du type a electrolyte solide polymere et procede de production d'un catalyseur pour une telle pile
US6339038B1 (en) 1998-06-16 2002-01-15 Tanaka Kikinzoku Kogyo K. K. Catalyst for a fuel cell containing polymer solid electrolyte and method for producing catalyst thereof
JP2002358971A (ja) * 2001-05-31 2002-12-13 Japan Storage Battery Co Ltd 燃料電池用電極とその製造方法およびそれを用いた燃料電池
WO2003088387A1 (fr) * 2002-04-12 2003-10-23 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyseur pour electrode a combustible d'une pile a combustible a electrolyte solide polymere
US7001865B2 (en) 2002-04-12 2006-02-21 Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. Catalyst for use in fuel electrode of polymer solid electrolyte type fuel cell
JP2006512736A (ja) * 2002-12-30 2006-04-13 ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー 耐食性・腐食保護カソード触媒層を有する燃料電池
JP2008517426A (ja) * 2004-12-17 2008-05-22 エルジー・ケム・リミテッド 燃料電池用電極触媒
US9343747B2 (en) 2004-12-17 2016-05-17 Lg Chem, Ltd. Membrane electrode assembly, fuel cell comprising the membrane electrode assembly, and method for preparing an electrode catalyst
KR100757585B1 (ko) 2005-12-12 2007-09-10 현대자동차주식회사 고분산 백금 담지 촉매의 제조방법
JP2007214130A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Samsung Sdi Co Ltd 燃料電池用担持触媒とその製造方法、該担持触媒を含む燃料電池用電極、及び該電極を備える燃料電池
US7902111B2 (en) 2006-02-07 2011-03-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Supported catalyst for fuel cell, method of preparing the same, electrode for fuel cell including the supported catalyst, and fuel cell including the electrode
KR101255237B1 (ko) * 2006-02-07 2013-04-16 삼성에스디아이 주식회사 연료전지용 담지 촉매, 그 제조방법, 이를 포함하는연료전지용 전극 및 상기 전극을 포함하는 연료전지
JP2007257970A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池
JP4610505B2 (ja) * 2006-03-23 2011-01-12 三洋電機株式会社 燃料電池及び燃料電池システム
JP2007265887A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Nippon Steel Corp 固体高分子型燃料電池用アノード触媒
JP2008091101A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池及び燃料電池発電システム
JP2012109072A (ja) * 2010-11-16 2012-06-07 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp 燃料電池、燃料電池システムおよびその運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2238123A1 (en) 1998-11-21
EP0880188B1 (de) 2004-03-10
EP0880188A3 (de) 2000-07-12
US6007934A (en) 1999-12-28
DE59810938D1 (de) 2004-04-15
JP4351305B2 (ja) 2009-10-28
DK0880188T3 (da) 2004-05-10
CA2238123C (en) 2009-07-14
DE19721437A1 (de) 1998-11-26
EP0880188A2 (de) 1998-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4351305B2 (ja) Ｐｅｍ燃料電池の陽極のための白金担体触媒、その製造方法、ｐｅｍ燃料電池の陽極側のためのガス拡散電極、触媒により被覆されたプロトン伝導性重合体膜及びｐｅｍ燃料電池の陽極側のための膜電極ユニット
US6670301B2 (en) Carbon monoxide tolerant electrocatalyst with low platinum loading and a process for its preparation
US6797667B2 (en) Process for preparing an anode catalyst for fuel cells and the anode catalyst prepared therewith
JP4582594B2 (ja) 白金／ルテニウム合金触媒、その製造方法、およびガス拡散電極、膜電極ユニットならびにｐｅｍ燃料電池用のプロトン伝導性ポリマー膜
Vigier et al. Electrocatalysis for the direct alcohol fuel cell
US6649300B2 (en) Electrode catalyst and electrochemical devices using the same
US6723678B2 (en) Platinum-ruthenium-nickel alloy for use as a fuel cell catalyst
US7642217B2 (en) Pt/Ru alloy catalyst for fuel cell
US20060135359A1 (en) Platinum- and platinum alloy-coated palladium and palladium alloy particles and uses thereof
JPH05129023A (ja) 改善された触媒材料
EP1022795A1 (en) Catalyst for polymer solid electrolyte type fuel-cell and method for producing catalyst for polymer solid electrolyte type fuel-cell
US20090068546A1 (en) Particle containing carbon particle, platinum and ruthenium oxide, and method for producing same
JP2003502827A (ja) ガス拡散基材および電極
JP2000003712A (ja) 高分子固体電解質型燃料電池用触媒
US7176157B2 (en) Anode structure
EP1260269B1 (en) A process for preparing an anode catalyst for fuel cells
JPH11111305A (ja) 燃料電池
JP2002358971A (ja) 燃料電池用電極とその製造方法およびそれを用いた燃料電池
JP2005141920A (ja) 触媒担持電極

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050520

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20051214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080528

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080820

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080825

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090715

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090724

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees