JPS6077360A - 燃料電池用電極 - Google Patents
燃料電池用電極Info
- Publication number
- JPS6077360A JPS6077360A JP58188104A JP18810483A JPS6077360A JP S6077360 A JPS6077360 A JP S6077360A JP 58188104 A JP58188104 A JP 58188104A JP 18810483 A JP18810483 A JP 18810483A JP S6077360 A JPS6077360 A JP S6077360A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- base material
- electrode base
- gas
- fuel cell
- 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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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
- H01M4/96—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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、電極基材とこれに固着された触媒層とを有
する燃料電池用電極に関し、特に電極基材の材料に関す
るものである。
する燃料電池用電極に関し、特に電極基材の材料に関す
るものである。
従来この種の燃料電池用電極として図面に示すものがあ
った。図において、（１）は電極基材、（２）は触媒層
である。
った。図において、（１）は電極基材、（２）は触媒層
である。
次に製造方法について説明する。導電性で通気性を有す
る電極基材（１）は、カーボンペーパなどの開孔性多孔
質カーボンをポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
の分散液に浸漬することにより撥水処理を行なう。次に
、炭素粉末表面に白金微粒子を担持させた触媒粉末と結
着剤としてＰＴＦＥを含むペーストを上記電極基材（１
目こ塗布し、触媒層（２）を形成する。最後に３００〜
３５０°Ｃの温度で熱処理することにより燃料電池用電
極を得る。
る電極基材（１）は、カーボンペーパなどの開孔性多孔
質カーボンをポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
の分散液に浸漬することにより撥水処理を行なう。次に
、炭素粉末表面に白金微粒子を担持させた触媒粉末と結
着剤としてＰＴＦＥを含むペーストを上記電極基材（１
目こ塗布し、触媒層（２）を形成する。最後に３００〜
３５０°Ｃの温度で熱処理することにより燃料電池用電
極を得る。
従来の燃料電池用電極は以上のように構成され、特に電
極基材ｆｉ＋は以上のようにして撥水処理を施されたも
のであるので、ＰＴＦＥの微粒子が開孔性多孔質材で構
成された電極基材（１）の細孔内に入るため、目づまり
を起こし通気性が低下する結果、高電流密度領域での電
極特性が低下するという欠点があった。
極基材ｆｉ＋は以上のようにして撥水処理を施されたも
のであるので、ＰＴＦＥの微粒子が開孔性多孔質材で構
成された電極基材（１）の細孔内に入るため、目づまり
を起こし通気性が低下する結果、高電流密度領域での電
極特性が低下するという欠点があった。
この発明は上記のような従来のも一〇の欠点を除去する
ためになされたもので、電極基材を開孔性多孔質カーボ
ンをフッ素化したものとすることにより、上記開孔性多
孔質カーボン自身をフッ素化したものを使用しているの
で、通気性が良好で、その結果高電流密度領域での電極
特性の低下が少ない燃料電池用電極を提徂することを目
的としている。
ためになされたもので、電極基材を開孔性多孔質カーボ
ンをフッ素化したものとすることにより、上記開孔性多
孔質カーボン自身をフッ素化したものを使用しているの
で、通気性が良好で、その結果高電流密度領域での電極
特性の低下が少ない燃料電池用電極を提徂することを目
的としている。
以下、この発明の一実施例について説明する。
この発明の一実施例による燃料電池用電極の構成は図面
に示す従来のものと同様であるが、電極基材（１）は従
来のものと異なった方法で撥水処理を施されたものを用
いている。
に示す従来のものと同様であるが、電極基材（１）は従
来のものと異なった方法で撥水処理を施されたものを用
いている。
電極基材（１１の撥水処理は、燃料電池用電極をガス拡
散電極として機能させるためには必要不可欠なものであ
る。発明者らはこの撥水処理条件について種々検討した
結果、開孔性多孔質カーボンをフッ素ガス雰囲気または
フッ素ガスと不活性ガスとの混合ガス雰囲気中で加熱す
ることにより、カーボン表面部にフッ化黒鉛の被膜を形
成すれば、電極基材（１）の通気性を損わずに撥水性を
現出できることを見出した。なお、フッ化黒鉛はその化
学式が（ＯＦ）ｎまたは（０２Ｆ）ｎで表わされ、ＰＴ
Ｆ’Ｅよりも優れた撥水性と化学的安定性を有している
ことが一般に知られている。
散電極として機能させるためには必要不可欠なものであ
る。発明者らはこの撥水処理条件について種々検討した
結果、開孔性多孔質カーボンをフッ素ガス雰囲気または
フッ素ガスと不活性ガスとの混合ガス雰囲気中で加熱す
ることにより、カーボン表面部にフッ化黒鉛の被膜を形
成すれば、電極基材（１）の通気性を損わずに撥水性を
現出できることを見出した。なお、フッ化黒鉛はその化
学式が（ＯＦ）ｎまたは（０２Ｆ）ｎで表わされ、ＰＴ
Ｆ’Ｅよりも優れた撥水性と化学的安定性を有している
ことが一般に知られている。
次にこの発明の一実施例による燃料電池用電極の製造方
法について説明する。導電性で通気性を有する電極基材
（１）は、カーポンベ−、Ｎｌ＋−などの開孔性多孔質
カーボンをフッ素ガス雰囲気またはフッ素ガスと、ＯＦ
４ 、 Ｈｅ 、 Ａｒ 、 Ｎ２などの不活性力スと
の混合ガス雰囲気中で加熱することにより撥水処理を行
なう。なお、加熱温度は２００〜５０００Ｃが好ましく
、この実施例では３００°Ｃである。
法について説明する。導電性で通気性を有する電極基材
（１）は、カーポンベ−、Ｎｌ＋−などの開孔性多孔質
カーボンをフッ素ガス雰囲気またはフッ素ガスと、ＯＦ
４ 、 Ｈｅ 、 Ａｒ 、 Ｎ２などの不活性力スと
の混合ガス雰囲気中で加熱することにより撥水処理を行
なう。なお、加熱温度は２００〜５０００Ｃが好ましく
、この実施例では３００°Ｃである。
また、フッ素ガスと不活性ガスとの混合ガス雰囲気とす
る場合のフッ素ガスの分圧は、反応速度との関係から５
％以上が望ましく、この実施例ではフッ素ガスのみで行
なっている。次に、従来のものと同様に、炭素粉末表面
に白金微粒子を担持した触媒と結着剤としてＰＴＦＥを
含むペーストを上記電極基材ｉｌｌに塗布し、触媒層（
２）を形成する。
る場合のフッ素ガスの分圧は、反応速度との関係から５
％以上が望ましく、この実施例ではフッ素ガスのみで行
なっている。次に、従来のものと同様に、炭素粉末表面
に白金微粒子を担持した触媒と結着剤としてＰＴＦＥを
含むペーストを上記電極基材ｉｌｌに塗布し、触媒層（
２）を形成する。
最後に３００〜３５０°Ｃの温度で、Ｎ２などの不活性
ガス雰囲気中で熱処理することによりこの発明の一実施
例による燃料電池用電極か得られる。この実施例では３
２０°Ｏ、Ｎ２がヌ雰囲気中で熱処理を行なっている。
ガス雰囲気中で熱処理することによりこの発明の一実施
例による燃料電池用電極か得られる。この実施例では３
２０°Ｏ、Ｎ２がヌ雰囲気中で熱処理を行なっている。
以」二のようにして得られた燃料電ｔｔｌＩ用電極）ま
、電極基材（１）としてカーポンベ−、Ｎ１１−自身な
フ゛ン素化して撥水性を出現させたものを用し１てし）
るので、従来のようにｐＴＦＥの微粒子力Ｓ細孔に入り
目つまりを起こすこともなく、通気性力≦改善される。
、電極基材（１）としてカーポンベ−、Ｎ１１−自身な
フ゛ン素化して撥水性を出現させたものを用し１てし）
るので、従来のようにｐＴＦＥの微粒子力Ｓ細孔に入り
目つまりを起こすこともなく、通気性力≦改善される。
また、電極基材［１１の撥水性およびイヒ学的安定性も
、従来のものに比べ劣ることはなく、むしろ優れている
と思われる。これらの結果、高電流密度領域での電極特
性の低下も防止できる。
、従来のものに比べ劣ることはなく、むしろ優れている
と思われる。これらの結果、高電流密度領域での電極特
性の低下も防止できる。
なお、開孔性多孔質カーボンな）゛ノ素イヒする方法と
しては、上記実施例で説明した方法のイ也に電解法など
も考えられるが、フ・ン素ガスを用０た上記実施例で示
したものの方カイ細孔のすみずみまでフッ素化できて好
ましい。
しては、上記実施例で説明した方法のイ也に電解法など
も考えられるが、フ・ン素ガスを用０た上記実施例で示
したものの方カイ細孔のすみずみまでフッ素化できて好
ましい。
また、上記実施例では開孔性多孔質カーボンとしてカー
ポンベ−／ＮＯ−を用しまた場合につ０て説明したが、
片面に反応ガス流路を形成した０わゆるリブ付電極にこ
の発明を適用しても上ｇ己実施例と同様の効果が得られ
る。
ポンベ−／ＮＯ−を用しまた場合につ０て説明したが、
片面に反応ガス流路を形成した０わゆるリブ付電極にこ
の発明を適用しても上ｇ己実施例と同様の効果が得られ
る。
なお、開孔性多孔質とは、換言すれ番ｆ表裏に通ずる孔
を多く有するという意味である。
を多く有するという意味である。
以上のように、この発明によれば、電極基材を開孔性多
孔質カーボンをフッ素化したものとしたので、上記開孔
性多孔質カーホン自身をフッ素化したものを使用するこ
とにより通気性が良好で、その結果高電流密度での電極
特性の低下が少ない燃料電池用電極が得られる効果があ
る。
孔質カーボンをフッ素化したものとしたので、上記開孔
性多孔質カーホン自身をフッ素化したものを使用するこ
とにより通気性が良好で、その結果高電流密度での電極
特性の低下が少ない燃料電池用電極が得られる効果があ
る。
図面は従来の燃料電池用電極の構成を厚みを拡大して示
す断面図である。 図において、＋１１は電極基材、（２：は触媒層である
。 代理人 大岩増雄
す断面図である。 図において、＋１１は電極基材、（２：は触媒層である
。 代理人 大岩増雄
Claims (1)
- 電極基材とこれに固着された触媒層とを有する燃料電池
用電極において、上記電極基材は開孔性多孔質カーボン
をフッ素化したものであることを特徴とする燃料電池用
電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188104A JPS6077360A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 燃料電池用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188104A JPS6077360A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 燃料電池用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077360A true JPS6077360A (ja) | 1985-05-01 |
Family
ID=16217766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58188104A Pending JPS6077360A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 燃料電池用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077360A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7378450B2 (en) | 2001-12-27 | 2008-05-27 | University Of Connecticut | Aerogel and metallic compositions |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP58188104A patent/JPS6077360A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7378450B2 (en) | 2001-12-27 | 2008-05-27 | University Of Connecticut | Aerogel and metallic compositions |
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