JPS5986158A - 空気電池用触媒の製造法 - Google Patents
空気電池用触媒の製造法Info
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- JPS5986158A JPS5986158A JP57196360A JP19636082A JPS5986158A JP S5986158 A JPS5986158 A JP S5986158A JP 57196360 A JP57196360 A JP 57196360A JP 19636082 A JP19636082 A JP 19636082A JP S5986158 A JPS5986158 A JP S5986158A
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- manganese oxide
- manganese
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-
- 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
- H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
-
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、空気（酸素）燃料電池、据置型空気電池、ボ
タン型空気電池などに用いられるガス拡散型空気極のた
めの触媒の製造法に関するものである。
タン型空気電池などに用いられるガス拡散型空気極のた
めの触媒の製造法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
ガス拡散型空気極として用いられる触媒は数多くめるが
、代表的なものとしては、白金属元素や銀などの貴金属
を活性炭に付着させたもの、活性炭とマンガン酸化物と
を混合したもの、ニッケル多孔体に貴金属を析出させた
もの、さらには金属フタロシアニンなどがある。一般的
に貴金属を使用した触媒は特性がよいが、高価であり、
量産性に乏しい。
、代表的なものとしては、白金属元素や銀などの貴金属
を活性炭に付着させたもの、活性炭とマンガン酸化物と
を混合したもの、ニッケル多孔体に貴金属を析出させた
もの、さらには金属フタロシアニンなどがある。一般的
に貴金属を使用した触媒は特性がよいが、高価であり、
量産性に乏しい。
そこで、安価で量産性にすぐれているものとして、マン
ガン酸化物と活性炭との混合体なども見直されているが
、必ずしも十分な放電特性が得られていない。
ガン酸化物と活性炭との混合体なども見直されているが
、必ずしも十分な放電特性が得られていない。
従来のマンガン酸化物触媒の製造法としては次のような
方法がある。マンガン塩溶液、例えば硝酸マンガン水溶
液を活性炭に含浸し、熱分解してあらかじめ活性炭にマ
ンガン酸化物を付着させておき、これをポリ４７ソ化エ
チレンの水性ディスパージョンと混練して金属スクリー
ンに塗着し、さらにポリ４７ノ化エチレンの融点付近で
熱処理して触媒極とするものである。この場合には、単
純なマンガン酸化物と活性炭との混合物よシ放電特性が
すぐれるが、貴金属触媒に較べると、いまだ劣シ改良の
必要性があった。
方法がある。マンガン塩溶液、例えば硝酸マンガン水溶
液を活性炭に含浸し、熱分解してあらかじめ活性炭にマ
ンガン酸化物を付着させておき、これをポリ４７ソ化エ
チレンの水性ディスパージョンと混練して金属スクリー
ンに塗着し、さらにポリ４７ノ化エチレンの融点付近で
熱処理して触媒極とするものである。この場合には、単
純なマンガン酸化物と活性炭との混合物よシ放電特性が
すぐれるが、貴金属触媒に較べると、いまだ劣シ改良の
必要性があった。
発明の目的
本発明は、前記従来例の欠点を解決したものであって、
マンガン酸化物を主触媒とし、放電特性にすぐれた空気
極用触媒の製造法を提供することを目的としたものであ
る。
マンガン酸化物を主触媒とし、放電特性にすぐれた空気
極用触媒の製造法を提供することを目的としたものであ
る。
発明の構成
前記目的を達成するため、本発明は硝酸マンガン水溶液
と硝酸銀水溶液との混合溶液を炭素粉末に含浸乾燥後、
不活性雰囲気中で硝酸銀の熱分解温度以上の温度で熱処
理することによって、炭素粒子表面にマンガン酸化物と
銀を共析付着させることを特徴とするものである。
と硝酸銀水溶液との混合溶液を炭素粉末に含浸乾燥後、
不活性雰囲気中で硝酸銀の熱分解温度以上の温度で熱処
理することによって、炭素粒子表面にマンガン酸化物と
銀を共析付着させることを特徴とするものである。
マンガン酸化物と銀を炭素粉末表面に共析付着すること
により、第１図に示すように、マンガン酸化物の微粒子
１が〆銀微粒子２と接触を保ちながら炭素粉末３の表面
に付着するので、はぼ絶縁体に近いマンガン酸化物の表
面はきわめて良導電性となり、マンガン酸化物の触媒能
カイ１．十分に発揮させることができる。また銀自身も
触々Ｉ１１．効果にすぐれるので、マンガン酸化物との
相１％ ’ｄｔ 宅により少量でも大きな触媒能を発揮
することができる。
により、第１図に示すように、マンガン酸化物の微粒子
１が〆銀微粒子２と接触を保ちながら炭素粉末３の表面
に付着するので、はぼ絶縁体に近いマンガン酸化物の表
面はきわめて良導電性となり、マンガン酸化物の触媒能
カイ１．十分に発揮させることができる。また銀自身も
触々Ｉ１１．効果にすぐれるので、マンガン酸化物との
相１％ ’ｄｔ 宅により少量でも大きな触媒能を発揮
することができる。
この方法で得たマンガン酸化物及び銀を担持した炭素粉
末と、ポリ４フツ化エチレンの水性ディスパージョンと
を混練し、金属スクリーンにシート状に充填し乾燥した
後、ポリ４７ソ化エチレンの融点（３２７℃）前後で熱
処理して撥水性をもたせれば、空気極として用いること
ができる。
末と、ポリ４フツ化エチレンの水性ディスパージョンと
を混練し、金属スクリーンにシート状に充填し乾燥した
後、ポリ４７ソ化エチレンの融点（３２７℃）前後で熱
処理して撥水性をもたせれば、空気極として用いること
ができる。
以下、本発明は実施例によって詳述する。
実施例の説明
活性炭とカーボンブラックを重量比で９＝１に混合して
なる炭素粉末１００重量部を用意する０これに比重１．
６０の硝酸マンガン水溶液をＭ ｎ Ｏ２量にして２０
重量部と、濃度１０％の硝酸銀水溶液をＡｑ量にして５
重量部混合した混合溶液を含浸させ、１００℃で乾燥す
る。この後、不活性な窒素雰囲気中で４５０℃にて熱処
理して炭素粉末表面にマンガン酸化物としてのＭ ｎ
Ｏ２と銀を共析付着させた。
なる炭素粉末１００重量部を用意する０これに比重１．
６０の硝酸マンガン水溶液をＭ ｎ Ｏ２量にして２０
重量部と、濃度１０％の硝酸銀水溶液をＡｑ量にして５
重量部混合した混合溶液を含浸させ、１００℃で乾燥す
る。この後、不活性な窒素雰囲気中で４５０℃にて熱処
理して炭素粉末表面にマンガン酸化物としてのＭ ｎ
Ｏ２と銀を共析付着させた。
ついでこの触媒物質にポリ４７ノ化エチレンの水性ディ
スパージョンを２０重量％加え、十分に混練した後、線
径０．１ ｍｍ 、 ６０メツシユのニッケルスクリー
ンに厚さ０．５胴のシート状に充填し、３００℃にて熱
処理して撥水性作りえ／１”：Ｑ ＋−の触媒シートを
直径１１．０ｍｍの大きさにＪ′Ｊり抜き、同じ直径で
ノ享さ０．２ｍｍの多孔性ポリ４フッ山′ｌ−チレン膜
と貼り合わせ空気極とした。
スパージョンを２０重量％加え、十分に混練した後、線
径０．１ ｍｍ 、 ６０メツシユのニッケルスクリー
ンに厚さ０．５胴のシート状に充填し、３００℃にて熱
処理して撥水性作りえ／１”：Ｑ ＋−の触媒シートを
直径１１．０ｍｍの大きさにＪ′Ｊり抜き、同じ直径で
ノ享さ０．２ｍｍの多孔性ポリ４フッ山′ｌ−チレン膜
と貼り合わせ空気極とした。
この空気極４を正極として、負極５に亜鉛、電解液とし
てアルカリ水溶液を用い、樹脂セパレータ６を介して第
２１１＋に示すような直径１１．６ ａｍ 、高さ５．
４量ｍｎのボタン型空気電池を構成した。これをＡとす
る。なお図中７は撥水膜、８は空気取入孔９を有する電
池ケース、１０は負極端子を」（〔ねた封目板、１１は
孔９を閉塞するシール紙を示す。
てアルカリ水溶液を用い、樹脂セパレータ６を介して第
２１１＋に示すような直径１１．６ ａｍ 、高さ５．
４量ｍｎのボタン型空気電池を構成した。これをＡとす
る。なお図中７は撥水膜、８は空気取入孔９を有する電
池ケース、１０は負極端子を」（〔ねた封目板、１１は
孔９を閉塞するシール紙を示す。
比較として、上記の触媒中鎖が冷加されていないものと
、ｔｖｉ ｎ Ｏ２が添加されてい／Ｉ：いものとを同
じ条件でつくり、上記と同じボタン型″ｊ１気′ｌ’ｔ
Ｅ池を構成した。これをＢ、Ｃとする。
、ｔｖｉ ｎ Ｏ２が添加されてい／Ｉ：いものとを同
じ条件でつくり、上記と同じボタン型″ｊ１気′ｌ’ｔ
Ｅ池を構成した。これをＢ、Ｃとする。
これらの電池を用い、放電の電流・電圧特性を測定した
。その結果を第３図に示し、／ｃ。
。その結果を第３図に示し、／ｃ。
第３図から明らかなように、本発明の触媒を用いたもの
は、比較例のＭｎ Ｏ２のみ、あるいはＡｑのみを触媒
とした電池よりも電池電圧が高い。これはやはり、Ｍ
ｎ Ｏ２とＡｑとの相乗効果であり、前述したようにＭ
ｎ Ｏ２とＡｑの微粒子が炭素粒子表面で緻密に接触
付着しているためである。
は、比較例のＭｎ Ｏ２のみ、あるいはＡｑのみを触媒
とした電池よりも電池電圧が高い。これはやはり、Ｍ
ｎ Ｏ２とＡｑとの相乗効果であり、前述したようにＭ
ｎ Ｏ２とＡｑの微粒子が炭素粒子表面で緻密に接触
付着しているためである。
なお、実施ρり中、窒素ガスのかわりにアルゴンガスを
用いても同じ効果であった。また、窒素ガス中の処理温
度が５００℃を超えるとＭ ｎ Ｏ２の一部はＭ ｎ
２０３に変換するが、Ｍ ｎ ２０３でも同様の効果が
あった。ただし熱処理温度７００℃を超えるとＭｎ３Ｏ
４を生成し、余剰酸素によって炭素分が灰化するため、
特性がＢと同じ程度にまで低下した。
用いても同じ効果であった。また、窒素ガス中の処理温
度が５００℃を超えるとＭ ｎ Ｏ２の一部はＭ ｎ
２０３に変換するが、Ｍ ｎ ２０３でも同様の効果が
あった。ただし熱処理温度７００℃を超えるとＭｎ３Ｏ
４を生成し、余剰酸素によって炭素分が灰化するため、
特性がＢと同じ程度にまで低下した。
発明の効果
以上のように本発明によれば、触媒としてのマンガン酸
化物と銀とを炭素粉末表面に緻密に接触付着させること
ができるので、空気の活性化を筒めて放電特性を向上さ
せることができる。
化物と銀とを炭素粉末表面に緻密に接触付着させること
ができるので、空気の活性化を筒めて放電特性を向上さ
せることができる。
第１図は本発明におけるマンガン酸化物と銀を表面に共
析伺着させた炭素粒子の拡大略図、第２図は第１図の触
媒を空気極に用いたボタン型空気電池の断面図、第３図
は同電池の放電特性を示す図である。 １・・・・・・マンガン酸化物、２・・・・・・銀、３
・・・・・・炭素粒子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 膏 硫（ｒｎｌ。
析伺着させた炭素粒子の拡大略図、第２図は第１図の触
媒を空気極に用いたボタン型空気電池の断面図、第３図
は同電池の放電特性を示す図である。 １・・・・・・マンガン酸化物、２・・・・・・銀、３
・・・・・・炭素粒子。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 膏 硫（ｒｎｌ。
Claims (1)
- 硝酸マンガン水溶液と硝酸銀水溶液との混合溶液を炭素
粉末に含浸乾燥後、不活性雰囲気中で前記硝酸銀の熱分
解温度以上の温度で熱処理ず２）ことによって、炭素粉
末表面にマンガン酸化物と銀とを共析付着させる空気電
池用触媒の製造法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57196360A JPS5986158A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 空気電池用触媒の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57196360A JPS5986158A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 空気電池用触媒の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5986158A true JPS5986158A (ja) | 1984-05-18 |
Family
ID=16356544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57196360A Pending JPS5986158A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 空気電池用触媒の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5986158A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006100982A1 (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | 燃料電池用電極触媒 |
| JP2007119817A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Permelec Electrode Ltd | 食塩電解用酸素還元ガス拡散陰極及び食塩電解方法 |
| CN104505521A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-08 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种用于空气电池的阴极催化剂及其制作方法 |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP57196360A patent/JPS5986158A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006100982A1 (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | 燃料電池用電極触媒 |
| JP2007119817A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Permelec Electrode Ltd | 食塩電解用酸素還元ガス拡散陰極及び食塩電解方法 |
| CN104505521A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-08 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种用于空气电池的阴极催化剂及其制作方法 |
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