JPS5875775A - 空気極 - Google Patents
空気極Info
- Publication number
- JPS5875775A JPS5875775A JP56173926A JP17392681A JPS5875775A JP S5875775 A JPS5875775 A JP S5875775A JP 56173926 A JP56173926 A JP 56173926A JP 17392681 A JP17392681 A JP 17392681A JP S5875775 A JPS5875775 A JP S5875775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air electrode
- phthalocyanine
- copper phthalocyanine
- copper
- carbon
- 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
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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
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9008—Organic or organo-metallic compounds
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- 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】
本発明は、空気電池や燃料電池などに使用する空気極に
関するものである。
関するものである。
従来、空気電池や燃料電池などの空気極は。
活性炭などに酸素還元能力を高めるために金属フタロシ
アニンなどの触媒を用いていたが、金属フタロシアニン
は一般的な溶剤に不溶なために炭素体に均一に付着する
ことは困難であり。
アニンなどの触媒を用いていたが、金属フタロシアニン
は一般的な溶剤に不溶なために炭素体に均一に付着する
ことは困難であり。
微粉砕した金属フタロシアニンを溶液に分散し。
炭素体表面の細孔に超音波などにより含浸させ。
乾燥させているが、炭素体表面の細孔に均一に付着し難
く空気極としての性能が得られないのが実状である。
く空気極としての性能が得られないのが実状である。
そこで２本発明者等は、金属フタロシアニンの触媒とし
ての性能を向上せしめ、優れた分極特性が得られる空気
極を得るために、金属７タロシアニンの形能に一つき種
々検討の結果遂に本発明を完成したものであって、即ち
９本発明は。
ての性能を向上せしめ、優れた分極特性が得られる空気
極を得るために、金属７タロシアニンの形能に一つき種
々検討の結果遂に本発明を完成したものであって、即ち
９本発明は。
金属フタロシアニン系醗化縮金物を含有せしめた炭素体
からなる空気極を要旨とするものである。
からなる空気極を要旨とするものである。
本発明では、空気極の触媒として働く金属フタロシアニ
ンを酸化縮合することにより、１種の軍令を打力っで分
子量を増大せしめ、触媒としての性能を向上せしめたも
のである。
ンを酸化縮合することにより、１種の軍令を打力っで分
子量を増大せしめ、触媒としての性能を向上せしめたも
のである。
以下１本発１！ＡＫついて説明する。
金属７タロシアニンを高分子化させる方法としては程々
採用できるが、−Ｎ＝Ｎ−結合により高分子化させる場
合９例えば銅フタロシアニンなら。
採用できるが、−Ｎ＝Ｎ−結合により高分子化させる場
合９例えば銅フタロシアニンなら。
１） ５．３’、 ３”、 ３”’−テトラニトロ鋼
７タロシアニン又は４．４’、 ４”＋ ４”−テトラ
ニトロ銅フタロシアニンを硫化ソーダで還元して相当す
るテトラアミノ銅フタロシアニンとなし。
７タロシアニン又は４．４’、 ４”＋ ４”−テトラ
ニトロ銅フタロシアニンを硫化ソーダで還元して相当す
るテトラアミノ銅フタロシアニンとなし。
この水性分散体を過マンガ酸カリ、重クロム酸カリなど
の酸化剤で処理して酸化縮合物とする。
の酸化剤で処理して酸化縮合物とする。
２）銅フタロシアニン、を濃硫散に溶かし、ヒドロキシ
ルアミンにて直接アミノ化してポリアミノ銅フタロシア
ニンとし、酸化剤で処理して酸化縮合物とする。
ルアミンにて直接アミノ化してポリアミノ銅フタロシア
ニンとし、酸化剤で処理して酸化縮合物とする。
他のニッケル、コバルト、鉄などのフタロシアニンの酸
化縮合物も同様にして製造することができる。
化縮合物も同様にして製造することができる。
この金属フタロシアニン酸化縮合物を炭素、体と共に成
形するか、成形した炭素体に吸着せしめるごとなどによ
り空気極を製造することができる。
形するか、成形した炭素体に吸着せしめるごとなどによ
り空気極を製造することができる。
−８−８−結合により高分子化させる場合。
例えば銅フタロシアニンなら。
１） ３．３’、 ３’、 ３”−テトラアミノ銅フ
タロシアニンまたは４ 、４Ｚ ４１．４１１１−テト
ラアミノ銅フタロシアニンをジアゾ化し、チオシアン酸
アルカリを反応せしめて３．５’、 ３” ３ ＩＩ＋
−テトラチオシアノ銅フタロシアニン又は。
タロシアニンまたは４ 、４Ｚ ４１．４１１１−テト
ラアミノ銅フタロシアニンをジアゾ化し、チオシアン酸
アルカリを反応せしめて３．５’、 ３” ３ ＩＩ＋
−テトラチオシアノ銅フタロシアニン又は。
４．４’、４” ４１１１−テトラチオシアノ銅フタロ
シアニンを得る。
シアニンを得る。
２） Ｍフタロシアニンをクロルスルホン酸で処理し
て、銅フタロシアニンテトラスルホクロライドとし、塩
酸と亜鉛下で還元してテトラメルカプト鋼フタロシアニ
ンを得る。
て、銅フタロシアニンテトラスルホクロライドとし、塩
酸と亜鉛下で還元してテトラメルカプト鋼フタロシアニ
ンを得る。
３）銅フタロシアニンテトラスルホクロライドを塩酸と
亜鉛下で還元する際、チオ尿素を添加して、テトラチオ
尿素銅フタロシアニンを得る。
亜鉛下で還元する際、チオ尿素を添加して、テトラチオ
尿素銅フタロシアニンを得る。
これらの銅フタロシアニンを酸化することにより高分子
化することができるが、チオシアノ基、メルカプト基、
又はチオ尿素基を有する銅フタロシアニンは、硫化アル
カリ水溶液に易溶であるため、硫化アルカリ水溶液にこ
れらの銅フタロシアニンを溶かし、この水溶液に炭素体
を浸漬した後、酸化させて、銅フタロシアニン酸化縮合
物を含有せしめた炭素体からなる空気極が製造される。
化することができるが、チオシアノ基、メルカプト基、
又はチオ尿素基を有する銅フタロシアニンは、硫化アル
カリ水溶液に易溶であるため、硫化アルカリ水溶液にこ
れらの銅フタロシアニンを溶かし、この水溶液に炭素体
を浸漬した後、酸化させて、銅フタロシアニン酸化縮合
物を含有せしめた炭素体からなる空気極が製造される。
炭素体としては、ファーネスブラック、チャンネルブラ
ック、サーマルブラックなどのカーボンブランクや、木
材、木炭、ヤシ殻炭、バーム核炭２石炭９石油残査１合
成樹脂、有機廃棄物などを使用して作られた活性炭、黒
鉛などの１種もしくは２種以上の混合物が挙げられる。
ック、サーマルブラックなどのカーボンブランクや、木
材、木炭、ヤシ殻炭、バーム核炭２石炭９石油残査１合
成樹脂、有機廃棄物などを使用して作られた活性炭、黒
鉛などの１種もしくは２種以上の混合物が挙げられる。
本発明の空気極における金属フタロシアニン系酸化縮合
物の量は、空気極としての性能、空気極の強度を考慮す
れば、１〜２０重量−が好ましい。
物の量は、空気極としての性能、空気極の強度を考慮す
れば、１〜２０重量−が好ましい。
以下実施例に従い本発明の詳細な説明するが。
実施例中１部」とあるのＪ′は′ 「重量部」を示す。
実施例１
（銅フタロシアニン酸化縮合物の合成）■ ４−ニトロ
フタールイミド、尿素、塩化第−銅、モリブデン酸アン
モンをニトロペンゼ醗水溶液で洗滌して、 ４．４’
、 ４″ ４ Ｉｌ＋−テトラニトロ鋼フタロシアニン
ヲ得ル。
フタールイミド、尿素、塩化第−銅、モリブデン酸アン
モンをニトロペンゼ醗水溶液で洗滌して、 ４．４’
、 ４″ ４ Ｉｌ＋−テトラニトロ鋼フタロシアニン
ヲ得ル。
■ 得られた４、 ４’、 ４’、 ４’°１−テトラ
ニトロ銅フタロシアニンを１０倍量の９８％硫酸に溶か
し、水に注入して濾過水洗し、そのサスベンジ、７に硫
化ソーダを添加し、９０〜９５℃１時間攪拌し、ｌ１元
後、濾過水洗する。
ニトロ銅フタロシアニンを１０倍量の９８％硫酸に溶か
し、水に注入して濾過水洗し、そのサスベンジ、７に硫
化ソーダを添加し、９０〜９５℃１時間攪拌し、ｌ１元
後、濾過水洗する。
■ この４．４’、 ４’° ４１＋１−テトラアミノ
銅フタロシアニンの水性分散体に重クロム酸カリを添加
し、常温で２時間攪拌し、目的の銅フタロシアニン酸化
縮合物を得だ。
銅フタロシアニンの水性分散体に重クロム酸カリを添加
し、常温で２時間攪拌し、目的の銅フタロシアニン酸化
縮合物を得だ。
（炭素体の製造）
粒径０１〜１μのヤシ殻活性炭１０部９粒径０１〜０５
μの黒鉛１０部、熱可塑性樹脂（塩化ビニル樹脂）５部
を混合し、押出成型により直径１０１１１の丸棒を作Ｑ
、２００℃に加熱し。
μの黒鉛１０部、熱可塑性樹脂（塩化ビニル樹脂）５部
を混合し、押出成型により直径１０１１１の丸棒を作Ｑ
、２００℃に加熱し。
熱可塑性樹脂を分解して、炭素体とする。
（空気極の製造）
上記で得られた銅フタロシアニン酸化縮合物の５重量％
分散溶液に炭素体を含浸させ、超音波処理をして炭素体
に銅フタロシアニン酸化縮合物を５重量％付着せしめ、
溶媒を除去する為に５０℃真空乾燥させて空気極を得る
。
分散溶液に炭素体を含浸させ、超音波処理をして炭素体
に銅フタロシアニン酸化縮合物を５重量％付着せしめ、
溶媒を除去する為に５０℃真空乾燥させて空気極を得る
。
比較例１
実施例１中の銅フタロシアニン酸化縮合物の代りに銅７
タロシアニンを使用した他は実施例１と同様にして空気
極を製造した。
タロシアニンを使用した他は実施例１と同様にして空気
極を製造した。
実施例２
（ポリアミノ鉄フタロシアニンの合成）■ 無水フター
ル酸、尿素、硫酸第一鉄、モリブデン酸アンモンをニト
ロベンゼン中１８０〜１８５℃４時間攪拌し鉄フタロン
アニンを得る。
ル酸、尿素、硫酸第一鉄、モリブデン酸アンモンをニト
ロベンゼン中１８０〜１８５℃４時間攪拌し鉄フタロン
アニンを得る。
■ 、鉄フタロシアニンをその８〜１０倍量の１００％
硫酸に溶解し、硫酸ヒドロキンルアミンを添加して、５
０〜５５℃３時間攪拌し。
硫酸に溶解し、硫酸ヒドロキンルアミンを添加して、５
０〜５５℃３時間攪拌し。
アミン基が平均３５個導入されたポリアミノ鉄フタロシ
アニンヲ得ル。
アニンヲ得ル。
（空気極の製造）
実施例１の炭素体を上記のポリアミノ鉄フタロシアニン
の水性分散溶液に浸漬し、５０℃真空乾燥後、５％過マ
ンガン酸カリ水溶液で処理して、鉄フタロシアニン酸化
縮合物を１０％含有した空気極を得だ。
の水性分散溶液に浸漬し、５０℃真空乾燥後、５％過マ
ンガン酸カリ水溶液で処理して、鉄フタロシアニン酸化
縮合物を１０％含有した空気極を得だ。
実施例１の炭素体をテトラ゛チオシアノ銅フタロシアニ
ンを硫化ソーダ水溶液に５％溶解した溶液に含浸させ、
常温乾燥後、３％過酸化水素水溶液に含浸させて、−８
−８−結合を生成させて空気極を製造した。
ンを硫化ソーダ水溶液に５％溶解した溶液に含浸させ、
常温乾燥後、３％過酸化水素水溶液に含浸させて、−８
−８−結合を生成させて空気極を製造した。
１１上ま
実施例１の炭素体を１０重量−のテトラメルカプト鉄フ
タロシアニンの硫化カリウム水溶液に浸漬し、常温乾燥
後、１％過ホウ酸ナトリウム水溶液に含浸させてから５
０℃で乾燥させ空気極を得た。
タロシアニンの硫化カリウム水溶液に浸漬し、常温乾燥
後、１％過ホウ酸ナトリウム水溶液に含浸させてから５
０℃で乾燥させ空気極を得た。
実施例１〜４．比較例１の空気極の分極特性を第１図、
第２図に示す。
第２図に示す。
以上のように本発明の製造方法により得られた空気極は
、優れた分極特性を有するものである。
、優れた分極特性を有するものである。
第１図は、実施例１，２．比較例１で得られた空気極の
分極曲線であり、第２図は実施例３゜４、比較例・１で
得られた空気極の分極面１であり、■〜■は順に実施例
１１実施例２．実施例３、実施例４．比較例１で得られ
た空気極の分極曲線を示し、縦軸は、電流密度（ｌｉＡ
／＆”）１横軸は電位（Ｖ／ＳＵＥ ）を示すものであ
る。 特許出願人 ぺんてる株式会社
分極曲線であり、第２図は実施例３゜４、比較例・１で
得られた空気極の分極面１であり、■〜■は順に実施例
１１実施例２．実施例３、実施例４．比較例１で得られ
た空気極の分極曲線を示し、縦軸は、電流密度（ｌｉＡ
／＆”）１横軸は電位（Ｖ／ＳＵＥ ）を示すものであ
る。 特許出願人 ぺんてる株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）金属フタロシアニン系酸化縮合物を含有せしめた炭
素体からなる空気極。 ２）金属フタロシアニン系酸化縮合物の金属が。 鉄、コバルト、ニッケル、銅を含んでいることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の空気極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56173926A JPS5875775A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 空気極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56173926A JPS5875775A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 空気極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5875775A true JPS5875775A (ja) | 1983-05-07 |
| JPH0142467B2 JPH0142467B2 (ja) | 1989-09-12 |
Family
ID=15969628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56173926A Granted JPS5875775A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 空気極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5875775A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500527A (ja) * | 2006-08-12 | 2010-01-07 | アクアフュエル リサーチ リミテッド | 改善した燃焼特性を有する石炭 |
| JP2010275115A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Teijin Ltd | 炭素材料及びその製造方法 |
| JP2010275116A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Teijin Ltd | 炭素材料及びその製造方法 |
| JP2011006294A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Teijin Ltd | 炭素材料及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP56173926A patent/JPS5875775A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500527A (ja) * | 2006-08-12 | 2010-01-07 | アクアフュエル リサーチ リミテッド | 改善した燃焼特性を有する石炭 |
| JP2010275115A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Teijin Ltd | 炭素材料及びその製造方法 |
| JP2010275116A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Teijin Ltd | 炭素材料及びその製造方法 |
| JP2011006294A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Teijin Ltd | 炭素材料及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0142467B2 (ja) | 1989-09-12 |
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