JPS6044962A - ガス拡散電極及びその製造方法 - Google Patents
ガス拡散電極及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS6044962A JPS6044962A JP58152215A JP15221583A JPS6044962A JP S6044962 A JPS6044962 A JP S6044962A JP 58152215 A JP58152215 A JP 58152215A JP 15221583 A JP15221583 A JP 15221583A JP S6044962 A JPS6044962 A JP S6044962A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- polytetrafluoroethylene
- gas
- gas diffusion
- diffusion electrode
- 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.)
- Pending
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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
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- 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
本発明は、空気屯１１０や燃料′重油等に使用する。
ガス拡散電極及びその製造方法に関し、詳しくは。
１綬れた電極特性を自する。カス拡１′ｗ屯（咄及びそ
の製造方法にかかる。 望気″市油とは、り１ン１ｉ４が水酸化物を形成すると
きに、放出されるエネルギを、 ＩＩｉ接亀気に変換す
る装６ｄであり、また、燃本Ｓｌ屯４１とは、燃和［が
酸化されるときに、放出されるエネルギを、１１１接ｉ
４ｆ気に交換する装置Ｒである。 このような、空気電池や燃Ｍ ’ｌｔ＝曲等に使用する
ガス拡敵１ｕ極は、ガスー電（４ＩＩｆ屯解１１にの３
相界而で、電極反応が起こることが知られており、″屯
１・；ハの単位血槓当りの出力′市流を大きクシ、商用
ハの１ａ１１．ｌＩ用組電極ｉｔ）るためには、３相界
而５１０ｊ戒が人きく、シかも、安定に維持さ４］るこ
とが必要である１゜従来のガス拡散゛「ば極としては、
たとえば、盾＋’１炭、グラファイト、カーボンブラッ
ク等に１−１金を担持させた。貴金属担持炭素゛百扮末
に、ポリテトラフルオロエチレン（以１” Ｐ ′ｒＦ
Ｅという）の水性分敷液（四弗化エチレン樹脂を００
ｗ ｔ％含自）をＪＩｌｌんたイク、このベースト状
混合物から間膜を作成１７．渠重体としての？１２１７
」≦メツシュを、この所膜ではさみ込み、乾燥伎、焼成
して軍←３を製造する万〆Ｌである。 このようにして作製ｌノだカス拡散電極は、電解ｉ１ｋ
ｆｔ！ＩＩとガス１１工りで、ＰＴＦＥ含刊“社が同
じであるために、 ！” ’ｌ’ ｐ’ ｌら１含有１
．１が少ないと、初期の賀り極特性は民好であるが、３
相界聞が安定に１，１［持されに＜ ＜ 、 Ｉ１１解
放がガス（ＩＫ叔電電極内浸透・通１ｒｊ４ シガス側
にもれるという欠点がある。 １１（シカ、Ｐ ’ｌ’ Ｆ Ｅ含督ｈ↓を増加させる
と、ガス拡ｒ汐市棚の強度が８１加し、 ＞ＰＬｍ液も
れはなくなるものの、尚い車圧パ市流を得るｔこめの、
いわゆる。 ’＋Ｌ（伸特性が悪化するという欠点がある。 本発明は、ガス側電極部とｉｌｉ解液側のｐ １′ＦＥ
會自１．土をそれぞオｌ、適正範囲とすることにより。 市ト；ト特性にＩ（、Ｊ−れ、しかも９機械的強度か＾
く、市」ＩＰ′〆欣のもれることのない、ガス拡散電極
及びその製造５０式を提供することを目的としている、
。 このような目的は１本発明によれば、貴金属担持炭素質
粉末、及び、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
の、水性分Ｍ ＫＭによって作製されるカス拡酸電極で
あって、カス側１れ（折部のポリテトラフルオロエチレ
ン含有量が、車量比率で；う０〜６０％、屯解液側電極
部のポリテトラフルオロエチレン含有量が、−車量比率
で１５〜２５％であることを特徴とするガス拡散電極と
；貴金属担持炭素質粉末と、ガス側１ｄ極部に相当する
ポリテトラフルオロエチレンを含有する水性分７戊Ｍ
、及び。 貴金属担持炭素質粉末と、電剪液側軍師部に相当するポ
リテトラフルオロエチレンを歯台する水性分散液を、＋
れぞれ混合し、乾燥した債、υ〕砕
の製造方法にかかる。 望気″市油とは、り１ン１ｉ４が水酸化物を形成すると
きに、放出されるエネルギを、 ＩＩｉ接亀気に変換す
る装６ｄであり、また、燃本Ｓｌ屯４１とは、燃和［が
酸化されるときに、放出されるエネルギを、１１１接ｉ
４ｆ気に交換する装置Ｒである。 このような、空気電池や燃Ｍ ’ｌｔ＝曲等に使用する
ガス拡敵１ｕ極は、ガスー電（４ＩＩｆ屯解１１にの３
相界而で、電極反応が起こることが知られており、″屯
１・；ハの単位血槓当りの出力′市流を大きクシ、商用
ハの１ａ１１．ｌＩ用組電極ｉｔ）るためには、３相界
而５１０ｊ戒が人きく、シかも、安定に維持さ４］るこ
とが必要である１゜従来のガス拡散゛「ば極としては、
たとえば、盾＋’１炭、グラファイト、カーボンブラッ
ク等に１−１金を担持させた。貴金属担持炭素゛百扮末
に、ポリテトラフルオロエチレン（以１” Ｐ ′ｒＦ
Ｅという）の水性分敷液（四弗化エチレン樹脂を００
ｗ ｔ％含自）をＪＩｌｌんたイク、このベースト状
混合物から間膜を作成１７．渠重体としての？１２１７
」≦メツシュを、この所膜ではさみ込み、乾燥伎、焼成
して軍←３を製造する万〆Ｌである。 このようにして作製ｌノだカス拡散電極は、電解ｉ１ｋ
ｆｔ！ＩＩとガス１１工りで、ＰＴＦＥ含刊“社が同
じであるために、 ！” ’ｌ’ ｐ’ ｌら１含有１
．１が少ないと、初期の賀り極特性は民好であるが、３
相界聞が安定に１，１［持されに＜ ＜ 、 Ｉ１１解
放がガス（ＩＫ叔電電極内浸透・通１ｒｊ４ シガス側
にもれるという欠点がある。 １１（シカ、Ｐ ’ｌ’ Ｆ Ｅ含督ｈ↓を増加させる
と、ガス拡ｒ汐市棚の強度が８１加し、 ＞ＰＬｍ液も
れはなくなるものの、尚い車圧パ市流を得るｔこめの、
いわゆる。 ’＋Ｌ（伸特性が悪化するという欠点がある。 本発明は、ガス側電極部とｉｌｉ解液側のｐ １′ＦＥ
會自１．土をそれぞオｌ、適正範囲とすることにより。 市ト；ト特性にＩ（、Ｊ−れ、しかも９機械的強度か＾
く、市」ＩＰ′〆欣のもれることのない、ガス拡散電極
及びその製造５０式を提供することを目的としている、
。 このような目的は１本発明によれば、貴金属担持炭素質
粉末、及び、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
の、水性分Ｍ ＫＭによって作製されるカス拡酸電極で
あって、カス側１れ（折部のポリテトラフルオロエチレ
ン含有量が、車量比率で；う０〜６０％、屯解液側電極
部のポリテトラフルオロエチレン含有量が、−車量比率
で１５〜２５％であることを特徴とするガス拡散電極と
；貴金属担持炭素質粉末と、ガス側１ｄ極部に相当する
ポリテトラフルオロエチレンを含有する水性分７戊Ｍ
、及び。 貴金属担持炭素質粉末と、電剪液側軍師部に相当するポ
リテトラフルオロエチレンを歯台する水性分散液を、＋
れぞれ混合し、乾燥した債、υ〕砕
【ノた粉末を、集Ｉ
我体用金属メツシュの両げ１１にそれぞれ塗布し、加汁
成Ｊ１？シた伎、 ）Ｊ＃成することを特徴とするガス
拡散電極の製造方法によって達成される。 以下９表及び添付回向に基づいて１本発りＪ（＋）実−
施例を説明する。 以下に述べる方法により２表に示すようなガス側電極部
】と電解液側口（極部２の、 Ｐ ′ｌ’ Ｆ ｌ−含
有・Ｉ！、う・１中々安化さぜたカス弘ＩＷ電極を作製
した５、すなわら、カーボン粉末に所定の白金を担持し
た（力木の必要猷をビーカーに採取して、これに。 Ｐ ＴＦ Ｅ 水性分ｉ’ｌｉ液（Ｐ Ｔ’ Ｆ Ｅ
３４−Ｊ’ ｌ＋ｔ カ６０ Ｗ Ｌ３％）を、抽々の
Ｊｌ１台で添加し、撹拌してペースト伏とする。 このペーストを１１を燥すＪ４に入れ、７０〜１００
ｃで乾燥させた後、粉砕して粉末とする。 この粉末を、ニッケル製メツシュ３の、ガス側亀ｆ極部
ｌと正解ｉ１Ｍ側゛厄極部２ ｉｃ 、神々のＰ ’ｒ
Ｆ Ｉｉ含有量のものを別々に（り）布し、′こイ々、
２．０ ｋｇ／ｃｍ”で加圧し、窒素雰囲気中において
３８０にで焼成した。 このようにして作製したガス拡、ｉｌ１軍「伊の一例の
断面図を図に示す。 図において、ガス＋１！ＩＩ ｉｔ（畑８１Ｘ）と車、
解液側屯１部２では、ＰＴＦＥ３有幇を異なった１１１
Ｌとしている。 表に示す徨々のガス拡１１■電極を、空気１ａ軸として
、６規定σ月（ＯＨ電解液で、それぞれのガス拡散電極
の、電流−屯位特性をめた。 この特性から＋ ｌ（ｆ ６１ｔ 密＆ １６０ｍＡ／
ｃｍ’ テｏ＞ ６ｙ化水ｉ＋ｉＪ ｉα（胡に対する
Ｉｕ位をめ、その結果を前記表に、１井ゼで示した。 、ｋから明らかなように、市１眸液側のＰＴＦＥ含ｆ１
″ｊ１．（を曲間させると、１１（（ｑの撥水性が低下
して７ＳＬＣ角・Ｃ液のもれが一ブＣ６トする。１−力
、Ｉ）ＴＦＥ奮イｊ１【１を増加させると、撥水性が・
ｊ・ｌくなること、及び、細孔径が小さくなることによ
り＋ ＞Ｕｆ、 ４ｊおフ（１：能は低下する。 ガス側としての空気側車一部のＰ ′ｌ’ ＦＥ含有量
ｌｊ：、−ＩＥに機械的強度に影響し、ＰＴＦＥが低官
有ｌａ ’ｉｌｌ”あると、 ’ｉ＋ｌ＋Ｉ斐不足の原
因となる。 １；１４ つ？’ 、 ＋１ｊ１Ｑ４／Ｉｋ（ｌｌｌｌ
〕Ｐ ′ｒＩ’ Ｅ ヲ、１５〜２５ｗｔ、％’ｌ−
％（６１！Ｉ Ｏ） Ｐ ′ｒＦ Ｅ含有量を３０〜６
０Ｗし％とすることにより２機械強度が大きく、電解液
のもれることのない、しかも、電極特性の擾れたガス拡
散′電極を得ることができるものである、。 以−１−により明らかなように１本発明にかかるガスル
ムｉｆγＵ極によりは、ガス側電極部と電解液０１ｕ′
市極部のＰ′ｒｌ；Ｅ含有量を、それぞれ適正範囲とす
ることにより、ｔａｈ＝特性に優れ、かつ１機械的強瓜
がｉ：％ ＜ 、 Ｌかも、 ｋｌＬ畔液のもれること
がない）１１点がある。 ま１コ１本発明にかかるカス拡＋ｉ＆ Ｉ４ｉ： 備の
製造カ法に上れば、上述のように、電極特性に揚れ、か
つ。 機械的強度が、ｔ５＜、ｂかも、電解１１にのもれるこ
とのない高性能ガス鉱酸電極を、能牟よ＜ １ｉ１４価
に。 しかも、安定した品質水準で製造−４にとができる利点
がある。
我体用金属メツシュの両げ１１にそれぞれ塗布し、加汁
成Ｊ１？シた伎、 ）Ｊ＃成することを特徴とするガス
拡散電極の製造方法によって達成される。 以下９表及び添付回向に基づいて１本発りＪ（＋）実−
施例を説明する。 以下に述べる方法により２表に示すようなガス側電極部
】と電解液側口（極部２の、 Ｐ ′ｌ’ Ｆ ｌ−含
有・Ｉ！、う・１中々安化さぜたカス弘ＩＷ電極を作製
した５、すなわら、カーボン粉末に所定の白金を担持し
た（力木の必要猷をビーカーに採取して、これに。 Ｐ ＴＦ Ｅ 水性分ｉ’ｌｉ液（Ｐ Ｔ’ Ｆ Ｅ
３４−Ｊ’ ｌ＋ｔ カ６０ Ｗ Ｌ３％）を、抽々の
Ｊｌ１台で添加し、撹拌してペースト伏とする。 このペーストを１１を燥すＪ４に入れ、７０〜１００
ｃで乾燥させた後、粉砕して粉末とする。 この粉末を、ニッケル製メツシュ３の、ガス側亀ｆ極部
ｌと正解ｉ１Ｍ側゛厄極部２ ｉｃ 、神々のＰ ’ｒ
Ｆ Ｉｉ含有量のものを別々に（り）布し、′こイ々、
２．０ ｋｇ／ｃｍ”で加圧し、窒素雰囲気中において
３８０にで焼成した。 このようにして作製したガス拡、ｉｌ１軍「伊の一例の
断面図を図に示す。 図において、ガス＋１！ＩＩ ｉｔ（畑８１Ｘ）と車、
解液側屯１部２では、ＰＴＦＥ３有幇を異なった１１１
Ｌとしている。 表に示す徨々のガス拡１１■電極を、空気１ａ軸として
、６規定σ月（ＯＨ電解液で、それぞれのガス拡散電極
の、電流−屯位特性をめた。 この特性から＋ ｌ（ｆ ６１ｔ 密＆ １６０ｍＡ／
ｃｍ’ テｏ＞ ６ｙ化水ｉ＋ｉＪ ｉα（胡に対する
Ｉｕ位をめ、その結果を前記表に、１井ゼで示した。 、ｋから明らかなように、市１眸液側のＰＴＦＥ含ｆ１
″ｊ１．（を曲間させると、１１（（ｑの撥水性が低下
して７ＳＬＣ角・Ｃ液のもれが一ブＣ６トする。１−力
、Ｉ）ＴＦＥ奮イｊ１【１を増加させると、撥水性が・
ｊ・ｌくなること、及び、細孔径が小さくなることによ
り＋ ＞Ｕｆ、 ４ｊおフ（１：能は低下する。 ガス側としての空気側車一部のＰ ′ｌ’ ＦＥ含有量
ｌｊ：、−ＩＥに機械的強度に影響し、ＰＴＦＥが低官
有ｌａ ’ｉｌｌ”あると、 ’ｉ＋ｌ＋Ｉ斐不足の原
因となる。 １；１４ つ？’ 、 ＋１ｊ１Ｑ４／Ｉｋ（ｌｌｌｌ
〕Ｐ ′ｒＩ’ Ｅ ヲ、１５〜２５ｗｔ、％’ｌ−
％（６１！Ｉ Ｏ） Ｐ ′ｒＦ Ｅ含有量を３０〜６
０Ｗし％とすることにより２機械強度が大きく、電解液
のもれることのない、しかも、電極特性の擾れたガス拡
散′電極を得ることができるものである、。 以−１−により明らかなように１本発明にかかるガスル
ムｉｆγＵ極によりは、ガス側電極部と電解液０１ｕ′
市極部のＰ′ｒｌ；Ｅ含有量を、それぞれ適正範囲とす
ることにより、ｔａｈ＝特性に優れ、かつ１機械的強瓜
がｉ：％ ＜ 、 Ｌかも、 ｋｌＬ畔液のもれること
がない）１１点がある。 ま１コ１本発明にかかるカス拡＋ｉ＆ Ｉ４ｉ： 備の
製造カ法に上れば、上述のように、電極特性に揚れ、か
つ。 機械的強度が、ｔ５＜、ｂかも、電解１１にのもれるこ
とのない高性能ガス鉱酸電極を、能牟よ＜ １ｉ１４価
に。 しかも、安定した品質水準で製造−４にとができる利点
がある。
図は９本発明にかかるガス拡１孜軍樒の縦１ｕｒ而図で
ある。 １・・ガス側電極部、２−’＋ｉヱト１デ液ｒｌｉ（Ｍ
尤（伊ｆｆ＋≦。 ３・ニッケル製メソシュ 出 願 人 トヨタ目動小株式会社
ある。 １・・ガス側電極部、２−’＋ｉヱト１デ液ｒｌｉ（Ｍ
尤（伊ｆｆ＋≦。 ３・ニッケル製メソシュ 出 願 人 トヨタ目動小株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、１’Ｊ金ｊ、−口（１持炭素質扮末、及び、ポリテ
トラフルオロエチレン（Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ ）の、水性分
敷液に１＝って作製されろガス拡散電極であって、ガス
側″１．−１．９部のポリテトラフルオロエチレン含有
量が。 中１１比率で３０〜６０ ％ ＋ 電解２良側″屯画部
のポリテトラフルオロエチレン言有ｈｉが、 、ｄｆ
量比率で１５〜２５％であることを’１、′ｊ （ｉ＝
２とするガス拡散電極。 ２ Ｌ４金１ｒＡ担持炭素筑扮未と、ガス側１ｕ極部に
１４１当するポリテトラフルオロエチレンを含有スる水
１’ｌ：′）′ｆｆｌ’、 ｄｖ 、及び１Ｌ′［金属
世持炭素扮末と、？ｉイｒｌ父１ｆｔｉｌ Ｉ′％ ｌ
明部に相当するポリテトラフルオロエチレンを２’ｓ
＃’Ｊ’するボ性分１１ダ液を、それぞれ混合し、乾燥
しｔ−１唾＝、白枠した（分末を、集車体用金１．ワ４
メソノ、 ０） ｐｉ１１而にそれぞ４］槃作し、加圧
成−形した後、焼成することを特徴とするガス拡散電極
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58152215A JPS6044962A (ja) | 1983-08-20 | 1983-08-20 | ガス拡散電極及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58152215A JPS6044962A (ja) | 1983-08-20 | 1983-08-20 | ガス拡散電極及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044962A true JPS6044962A (ja) | 1985-03-11 |
Family
ID=15535586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58152215A Pending JPS6044962A (ja) | 1983-08-20 | 1983-08-20 | ガス拡散電極及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044962A (ja) |
-
1983
- 1983-08-20 JP JP58152215A patent/JPS6044962A/ja active Pending
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