JPS6167790A - イオン交換樹脂膜一電極接合体の製造法 - Google Patents
イオン交換樹脂膜一電極接合体の製造法Info
- Publication number
- JPS6167790A JPS6167790A JP59191240A JP19124084A JPS6167790A JP S6167790 A JPS6167790 A JP S6167790A JP 59191240 A JP59191240 A JP 59191240A JP 19124084 A JP19124084 A JP 19124084A JP S6167790 A JPS6167790 A JP S6167790A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion exchange
- exchange resin
- electrode
- powder
- resin
- 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
Links
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (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】
産業上の利用分野
本発明は、イオン交換樹脂膜−電極接合体の製造法に関
するものである。さらに詳しくは、本発明は、燃Ａ′で
１電池、水電解槽９食塩電解槽、塩酸電解槽、電気化学
的酸素分離装置、電気化学的水水分１ｉ！Ｉ＋装置、水
電解式湿度センリ−−９有機化合物の電解酸（ヒ）Ｖ元
装置等の各種電気、化学装置に用いられるイオン交換樹
脂膜−電極接合体の製造法に閏するｂのである。
するものである。さらに詳しくは、本発明は、燃Ａ′で
１電池、水電解槽９食塩電解槽、塩酸電解槽、電気化学
的酸素分離装置、電気化学的水水分１ｉ！Ｉ＋装置、水
電解式湿度センリ−−９有機化合物の電解酸（ヒ）Ｖ元
装置等の各種電気、化学装置に用いられるイオン交換樹
脂膜−電極接合体の製造法に閏するｂのである。
従来の技術
一イオン交換１が１脂膜を固体電解質どし、これに電極
を一体に接合した電気化学装置としてずでに燃１′＋１
電池（例えばアメリカ１！１乙７．３１３４６り７；
） 、水電解１１ｖ（例えばＪ 、 ３ 、Ｂｏｎｅ
、 ｐ ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆｌ ４ ｔ 、ｈ
△ｎｎｕａｌ Ｐｏｗｅｒ ３ｏｕｒｃｅｓ
Ｃｏｎｆｅｒｃｎｃｏ 。
を一体に接合した電気化学装置としてずでに燃１′＋１
電池（例えばアメリカ１！１乙７．３１３４６り７；
） 、水電解１１ｖ（例えばＪ 、 ３ 、Ｂｏｎｅ
、 ｐ ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆｌ ４ ｔ 、ｈ
△ｎｎｕａｌ Ｐｏｗｅｒ ３ｏｕｒｃｅｓ
Ｃｏｎｆｅｒｃｎｃｏ 。
ｐ６２〜Ｇ４ （１９６０） ） 、ハロゲン化物の電
解槽（例えば’ＩＶＩ １ｉｉｌｎ’Ｉ ５４１０７
４！１３弓） 、 ｍ 気化学的酸素分離装置（例えば
特公昭４３２５００１ｊ： 、あるいは特公昭５Ｂ−３
３！１７９舅）、電気化学的酸素分離装置（例えば５ｔ
ａｎｌｅｙ Ｌｌ、 ｌ−ａｎｇｅｒ ａｎｄ ＲＯ
ｂｅｒｊ Ｇ、 Ｈａｌｒｌｅｎｌａｎ 、 ３Ｃｉ＋
’！Ｉ’ｌＣＯ，Ｖｏｌ １４２． Ｎｏ 、 ３５８
７ （ＩｎＯ２） ）および水電解式湿度センサー（例
えば竹中啓恭。
解槽（例えば’ＩＶＩ １ｉｉｌｎ’Ｉ ５４１０７
４！１３弓） 、 ｍ 気化学的酸素分離装置（例えば
特公昭４３２５００１ｊ： 、あるいは特公昭５Ｂ−３
３！１７９舅）、電気化学的酸素分離装置（例えば５ｔ
ａｎｌｅｙ Ｌｌ、 ｌ−ａｎｇｅｒ ａｎｄ ＲＯ
ｂｅｒｊ Ｇ、 Ｈａｌｒｌｅｎｌａｎ 、 ３Ｃｉ＋
’！Ｉ’ｌＣＯ，Ｖｏｌ １４２． Ｎｏ 、 ３５８
７ （ＩｎＯ２） ）および水電解式湿度センサー（例
えば竹中啓恭。
島養栄−９川兄汀二、センザ技術、 Ｖｏｌ、 ４Ｎ
ｏ 。
ｏ 。
５ （［８４） ）などが提案されている。
イオン交換樹脂膜どしては、かってはスヂレンージビニ
ルベンゼン樹脂をは核とし、これにイＡン交ｊ矢基を導
入したものが用いられていたが、近４Ｆになって、スル
フＡ＞酸基、カルボン酸其あるいは両者をイＡン交換基
として右するパーフルＡロカーボン樹脂が、よりすぐれ
ているという理由から一般的に利用されるようになって
いる。イＡン交挨基１ユ、燃料電池あるい１ユ水電解槽
では、プロ１〜ン型のものが利用され、食塩電解槽では
す１ヘリウムイＡン！！１１ｉのものが用いられる。
ルベンゼン樹脂をは核とし、これにイＡン交ｊ矢基を導
入したものが用いられていたが、近４Ｆになって、スル
フＡ＞酸基、カルボン酸其あるいは両者をイＡン交換基
として右するパーフルＡロカーボン樹脂が、よりすぐれ
ているという理由から一般的に利用されるようになって
いる。イＡン交挨基１ユ、燃料電池あるい１ユ水電解槽
では、プロ１〜ン型のものが利用され、食塩電解槽では
す１ヘリウムイＡン！！１１ｉのものが用いられる。
イオン交換樹脂膜に電極を一体に接合する方法としては
、電極触媒粉末と結着剤どしてのフッ素樹脂との混合物
をイオン交換樹脂膜に加熱圧右１−る方法（例えば、ア
メリカ特許３１３４６！１１７号、特公昭５８−１５５
４４８）と電極触媒金属をイオン交換樹脂膜に無電解メ
ッキする方法（例えば特開昭５５−３８９３４￥５）と
がある。
、電極触媒粉末と結着剤どしてのフッ素樹脂との混合物
をイオン交換樹脂膜に加熱圧右１−る方法（例えば、ア
メリカ特許３１３４６！１１７号、特公昭５８−１５５
４４８）と電極触媒金属をイオン交換樹脂膜に無電解メ
ッキする方法（例えば特開昭５５−３８９３４￥５）と
がある。
電極は、電気化学装置の種類によって異なるが、大別す
るとガス拡散電極とガス発生電極とに分類づることがで
きる。ガス拡１１（電極の揚台には、反応ガスが電極に
供給され、ガス発生電極の場合には、電解反応によって
ガスが電極から発生でる。
るとガス拡散電極とガス発生電極とに分類づることがで
きる。ガス拡１１（電極の揚台には、反応ガスが電極に
供給され、ガス発生電極の場合には、電解反応によって
ガスが電極から発生でる。
ガス拡１１（電極【よ燃料電池、電気化学的酸素分因（
装置の陰極、電気化学的水素分離装「の陽極、おにび酸
素を陰極減極剤とする場合のハロゲン化物電解槽の陰極
に用いられる。ガス発生電極は、水電解槽、電気化学的
酸素分出［１装置の陽１本、電気化学的水素分Ｎ１其眉
の陰極、ハロゲン化物電解槽の陽極４丁とに用いられる
。
装置の陰極、電気化学的水素分離装「の陽極、おにび酸
素を陰極減極剤とする場合のハロゲン化物電解槽の陰極
に用いられる。ガス発生電極は、水電解槽、電気化学的
酸素分出［１装置の陽１本、電気化学的水素分Ｎ１其眉
の陰極、ハロゲン化物電解槽の陽極４丁とに用いられる
。
・ 一般に、上）７１（のイオン交換樹脂膜に電極を一
体に接合する方法のう１う、加熱圧着法は、ガス拡散電
極おにびガス発生電極の双方に適用できるが、無電解メ
ツし法は、ガス発生電極にしか適用でき４丁い。これは
、ガス発生電極の場合にＬＪ電極の反応リーイ］・が水
に濡れてもかまわないが、ガス拡散７１を極の場合には
、水に濡れる部分と水に濡れない部分とが」１存してい
ないと反応が首尾よく進まないからである。つ；（す、
加熱圧着法にお（Ｊる結着剤とｔ〕でのフッ素樹脂の撥
水↑と１がガス拡散電極反応に右列に寄！ｉ、 ７Ｊる
。
体に接合する方法のう１う、加熱圧着法は、ガス拡散電
極おにびガス発生電極の双方に適用できるが、無電解メ
ツし法は、ガス発生電極にしか適用でき４丁い。これは
、ガス発生電極の場合にＬＪ電極の反応リーイ］・が水
に濡れてもかまわないが、ガス拡散７１を極の場合には
、水に濡れる部分と水に濡れない部分とが」１存してい
ないと反応が首尾よく進まないからである。つ；（す、
加熱圧着法にお（Ｊる結着剤とｔ〕でのフッ素樹脂の撥
水↑と１がガス拡散電極反応に右列に寄！ｉ、 ７Ｊる
。
電気化２γ・反応は、電極と電解質との開面で起り、そ
の電気化学セルの電流−電圧特性は、電極と電ｌｒ１’
ｉ’ Ｙｌとの接触面積に大２．！−＜影響される。電
解？′ｉが水溶液である場合には一般に電極と電解質ど
の接触面積が大きいのに対し、電解質がイオン交換１ｉ
＋１脂膜のような固体電解質の場合には、電極と電解質
との接触面積が相対的に小さい。この問題を改善する方
法のひとつに、例えば特公昭４５−１４２２０８に記載
されているように、固体電解質どじてのイオン交換樹脂
膜と電極との間に、電極触媒粉末と、イオン交換樹脂粉
末と結着剤との混合物層を介在させ、イオン交換樹脂膜
と電極との接触面積を増大さける方法がある。このよう
な（ｌ″４造では、電極触媒粉末とイオン交換樹脂粉末
と結着剤との混合物層１；ｔ Ｍ ＩｉＡとしての（幾
重ど、電解質としての機能の双方を兼ね具えているが、
電極の一部としてとらえることもできる。何故なら、こ
の混合物層に隣接するイオン交換樹脂を含まない電極層
は必ずしもなくてもすむからである。
の電気化学セルの電流−電圧特性は、電極と電ｌｒ１’
ｉ’ Ｙｌとの接触面積に大２．！−＜影響される。電
解？′ｉが水溶液である場合には一般に電極と電解質ど
の接触面積が大きいのに対し、電解質がイオン交換１ｉ
＋１脂膜のような固体電解質の場合には、電極と電解質
との接触面積が相対的に小さい。この問題を改善する方
法のひとつに、例えば特公昭４５−１４２２０８に記載
されているように、固体電解質どじてのイオン交換樹脂
膜と電極との間に、電極触媒粉末と、イオン交換樹脂粉
末と結着剤との混合物層を介在させ、イオン交換樹脂膜
と電極との接触面積を増大さける方法がある。このよう
な（ｌ″４造では、電極触媒粉末とイオン交換樹脂粉末
と結着剤との混合物層１；ｔ Ｍ ＩｉＡとしての（幾
重ど、電解質としての機能の双方を兼ね具えているが、
電極の一部としてとらえることもできる。何故なら、こ
の混合物層に隣接するイオン交換樹脂を含まない電極層
は必ずしもなくてもすむからである。
発明が解決しようとする問題点
上述の特公昭４５−１４２２０号に記載されているイオ
ン交１グ；樹脂膜ど電極との接合面積を増大さ１士る方
法は、Ｂｔ本的刀え方どしては極めて石／１１−（゛あ
る。
ン交１グ；樹脂膜ど電極との接合面積を増大さ１士る方
法は、Ｂｔ本的刀え方どしては極めて石／１１−（゛あ
る。
しかし、ここで採用されている材料に問題があって、イ
オン交換樹脂膜ど電極との接合体を用いた電気化学装置
の性能に限Ｗがあった。すなわち、上記文献ではイオン
交換樹脂膜材Ｍ’ｌどしてスルフォンＭ’Ｊ Ｉｉを導
入したスチレン−ジビニルベンゼンＪξ重合体が用いら
れているため、耐熱性および化学的安定性に問題がある
。また電極触媒わ）末とイオン交換樹脂粉末と結着剤と
の混合物層におけるイオン交１ヴ！樹脂わ）太材わ１と
して、スルフォン酸化スヂレンージビニルベンゼン共重
合体が用いられているが、この材料もやはり耐熱性およ
び化学的安定ｉ１１に叉１１点がある。特に、このＩ：
４Ｎ’３１を陽極（アノード）に用いたどきには耐陽極
酸化性に難点がある。また、粉末の粒子径が２００メツ
シコであるため電極触媒粉末と電解質との接点がそれほ
ど多くならない。さらには結着剤としてのポリスチレン
の（ヘリクロールエチレン溶液も撥水性が不充分である
し、電極触媒表面ａ３よびイオン交換樹脂粉末表面を膜
状に被覆してしま′うために、実質的に６一 電極触媒粉末とイオン交換樹脂％′５）末どの接触面積
の増大がでれはと期待できない。
オン交換樹脂膜ど電極との接合体を用いた電気化学装置
の性能に限Ｗがあった。すなわち、上記文献ではイオン
交換樹脂膜材Ｍ’ｌどしてスルフォンＭ’Ｊ Ｉｉを導
入したスチレン−ジビニルベンゼンＪξ重合体が用いら
れているため、耐熱性および化学的安定性に問題がある
。また電極触媒わ）末とイオン交換樹脂粉末と結着剤と
の混合物層におけるイオン交１ヴ！樹脂わ）太材わ１と
して、スルフォン酸化スヂレンージビニルベンゼン共重
合体が用いられているが、この材料もやはり耐熱性およ
び化学的安定ｉ１１に叉１１点がある。特に、このＩ：
４Ｎ’３１を陽極（アノード）に用いたどきには耐陽極
酸化性に難点がある。また、粉末の粒子径が２００メツ
シコであるため電極触媒粉末と電解質との接点がそれほ
ど多くならない。さらには結着剤としてのポリスチレン
の（ヘリクロールエチレン溶液も撥水性が不充分である
し、電極触媒表面ａ３よびイオン交換樹脂粉末表面を膜
状に被覆してしま′うために、実質的に６一 電極触媒粉末とイオン交換樹脂％′５）末どの接触面積
の増大がでれはと期待できない。
問題点を解決り−るだめの手段
本発明は、パーフルオロカーボン樹脂を基体とするイオ
ン交換樹脂の有機溶媒溶液もしくは右１；届溶媒と水と
の混合溶媒溶液の溶媒を揮散せしめることににって１η
られるパーフルオロカーボン樹脂を基体と７−るイオン
交換樹脂粉末ど電極触媒粉末とフッ素樹脂結着剤との混
合物をパーフルオロカーボン樹脂を基体とするイオン交
換樹脂膜の片面もしくは両面に加熱圧＠覆ることによっ
て、−１−述の如き問題点を解決せｌυとするものであ
る。
ン交換樹脂の有機溶媒溶液もしくは右１；届溶媒と水と
の混合溶媒溶液の溶媒を揮散せしめることににって１η
られるパーフルオロカーボン樹脂を基体と７−るイオン
交換樹脂粉末ど電極触媒粉末とフッ素樹脂結着剤との混
合物をパーフルオロカーボン樹脂を基体とするイオン交
換樹脂膜の片面もしくは両面に加熱圧＠覆ることによっ
て、−１−述の如き問題点を解決せｌυとするものであ
る。
作用
本発明の最大の特徴は、電極の中に混入ずべぎイオン交
換樹脂粉末の出発材料として、パーフルオロカーボン樹
脂を基体とづ゛るイオン交換樹脂の有機溶媒溶液もしく
は有機溶媒と水どの間合溶媒溶液を用いる点にある。
換樹脂粉末の出発材料として、パーフルオロカーボン樹
脂を基体とづ゛るイオン交換樹脂の有機溶媒溶液もしく
は有機溶媒と水どの間合溶媒溶液を用いる点にある。
パーフルオロカーボン樹脂を基１本とづるイオン交換樹
脂の代表的なものはパーフルＡロカーボンスルフＡン酸
樹脂である。パーフルＡロアＪ−ボンスルフＡン樹脂ｆ
ｌｉｔの有機溶媒どの親和ＩＪ： ｌｊｉスルフ４ンＭ
基のモル数にｊζつて変り、このイ訓ン交１φ１モ１脂
はぞの交換容量が大きい領域で低級脂肪族アルー１−ル
、例えば１１−ブタノール、その他の極１（ｌの高い１
１’ｆｌＡ溶媒に溶解することが知られている（持分＋
Ｈ（４８−ｔ３３３ｊ舅）。
脂の代表的なものはパーフルＡロカーボンスルフＡン酸
樹脂である。パーフルＡロアＪ−ボンスルフＡン樹脂ｆ
ｌｉｔの有機溶媒どの親和ＩＪ： ｌｊｉスルフ４ンＭ
基のモル数にｊζつて変り、このイ訓ン交１φ１モ１脂
はぞの交換容量が大きい領域で低級脂肪族アルー１−ル
、例えば１１−ブタノール、その他の極１（ｌの高い１
１’ｆｌＡ溶媒に溶解することが知られている（持分＋
Ｈ（４８−ｔ３３３ｊ舅）。
このよう＞ｒイオン交換樹脂溶液は、例えば米国のアル
ドリップケミカル礼（△１ｄｒｉｃｈ Ｃｂｅｍｉｃ
ａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）からプーフィＡンンγ１ン１！
２（Ｎ△ＦＩＯＮ３ｏｌｕｔｉｏｎ ）という名称で販
売されている。ナフィオン溶液は米国のデュポンネｌ：
（Ｄ ＬＩ Ｐ ｏｎｔ、 ）から発売されているナ
フィオン（ＮΔｌｌ０Ｎ）いう商標のバーフルオ［１カ
ーボンスルフｌ＞耐樹脂の５％低級脂肪族アル］−ル〈
１０％の水を含む）溶液である１、 ナフィオン溶液の如きイオン交換樹脂溜；（νから、溶
媒を噴霧乾燥法あるいにＬ凍結真空乾燥法などにより押
１攻せしめることに」、って、パーフルオロカーボン樹
脂を基体とするイオン交換樹脂の（六り杓が１０られる
。
ドリップケミカル礼（△１ｄｒｉｃｈ Ｃｂｅｍｉｃ
ａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）からプーフィＡンンγ１ン１！
２（Ｎ△ＦＩＯＮ３ｏｌｕｔｉｏｎ ）という名称で販
売されている。ナフィオン溶液は米国のデュポンネｌ：
（Ｄ ＬＩ Ｐ ｏｎｔ、 ）から発売されているナ
フィオン（ＮΔｌｌ０Ｎ）いう商標のバーフルオ［１カ
ーボンスルフｌ＞耐樹脂の５％低級脂肪族アル］−ル〈
１０％の水を含む）溶液である１、 ナフィオン溶液の如きイオン交換樹脂溜；（νから、溶
媒を噴霧乾燥法あるいにＬ凍結真空乾燥法などにより押
１攻せしめることに」、って、パーフルオロカーボン樹
脂を基体とするイオン交換樹脂の（六り杓が１０られる
。
パーフルオロカーボン樹脂を基体とげるイオン交換樹脂
は、前）ボのにうなスチレン−ジビニルベンゼン共重合
体を基体とするイオン交換樹脂に比較すると、その耐熱
性、化学的安定性おＪ−び耐陽極酸化性においてはるか
にＪぐれている。
は、前）ボのにうなスチレン−ジビニルベンゼン共重合
体を基体とするイオン交換樹脂に比較すると、その耐熱
性、化学的安定性おＪ−び耐陽極酸化性においてはるか
にＪぐれている。
電極の中に混入されるイオン交換樹脂のイオン交換基と
しては、スルフォン酸基、カルボン酸基および両者を混
合したものが利用できる。また、イオン交換基の移動イ
オンとして（ゴブ０１−ン型。
しては、スルフォン酸基、カルボン酸基および両者を混
合したものが利用できる。また、イオン交換基の移動イ
オンとして（ゴブ０１−ン型。
ナ）〜リウムイオン型、カリウムイオン型等、対象どな
る電気化学装置ににつて適宜選択すればよい。
る電気化学装置ににつて適宜選択すればよい。
またプロトンから他のイオンへの置換は、イオン交換樹
脂膜に電極を接合したのちにおこなってもにい。
脂膜に電極を接合したのちにおこなってもにい。
電極触媒粉末としては、従来公知のものがすべて利用覆
ることができる。
ることができる。
フッ素樹脂結着剤としては、ポリ ４フッ化エヂレン、
４フッ化エヂレン−６フ化プロピレンＪ１．重合体、４
フツ化工ヂレンーエヂレンｊｔ重合体、ポー〇− リ ３フツ化塩化エヂ１ノンの１１独もしくは混合物が
用いられる。またこれらのフッ累樹脂Ｌ１． ｉ；）木
状。
４フッ化エヂレン−６フ化プロピレンＪ１．重合体、４
フツ化工ヂレンーエヂレンｊｔ重合体、ポー〇− リ ３フツ化塩化エヂ１ノンの１１独もしくは混合物が
用いられる。またこれらのフッ累樹脂Ｌ１． ｉ；）木
状。
ホ慮濁液状あるいは有機溶媒懸濁液状のものが用いられ
る。また懸濁液状のフッ素４ｆｉ、Ｉ脂の中に、粉末状
のフッ素４ｈｊ脂を混合分散させた１つのを用いること
も効果的なことである。
る。また懸濁液状のフッ素４ｆｉ、Ｉ脂の中に、粉末状
のフッ素４ｈｊ脂を混合分散させた１つのを用いること
も効果的なことである。
イオン交換樹脂膜材（′々１としては、スルフォン酸基
、カルボン酸基あるいはこれらの）捏合物からなるイオ
ン交換基を右するパーフルオロカーボン樹脂を用いるの
がにい。また移動イオンどしては、プ［１トン型、す１
〜リウムイ詞ン型、カリウムイオン型等、対象となる電
気化学装置によって適宜選択すればよい。
、カルボン酸基あるいはこれらの）捏合物からなるイオ
ン交換基を右するパーフルオロカーボン樹脂を用いるの
がにい。また移動イオンどしては、プ［１トン型、す１
〜リウムイ詞ン型、カリウムイオン型等、対象となる電
気化学装置によって適宜選択すればよい。
イオン交換樹脂膜への電極の接合方法としては種々の方
法が適用可能である。第１の方法は、雷イセ＃ｌＩｌ！
媒粉末とイオン交換樹脂粉末どフッ素樹脂結着剤どの混
合分散液から薄膜シートを製作し、分散媒を揮散さＵた
ちのをイオン交換樹脂膜に加熱圧着するという方法であ
り、第１の方法（Ｊい−１−ｊホの混合分ｔ’＋Ｑ液を
イオン交換樹脂膜に吹ぎっＩＪ 、分敗媒を揮散させた
の１５、加熱プレスリ”るどい）方法であり、第３の方
法ｔｉｔ、上述の混合分１１り液を一イオン交換樹脂膜
にスクリーン印刷し、加熱プ［ノスづ−るという方法で
ある。しかし本発明はこれらの方法に限定するものでは
ない。
法が適用可能である。第１の方法は、雷イセ＃ｌＩｌ！
媒粉末とイオン交換樹脂粉末どフッ素樹脂結着剤どの混
合分散液から薄膜シートを製作し、分散媒を揮散さＵた
ちのをイオン交換樹脂膜に加熱圧着するという方法であ
り、第１の方法（Ｊい−１−ｊホの混合分ｔ’＋Ｑ液を
イオン交換樹脂膜に吹ぎっＩＪ 、分敗媒を揮散させた
の１５、加熱プレスリ”るどい）方法であり、第３の方
法ｔｉｔ、上述の混合分１１り液を一イオン交換樹脂膜
にスクリーン印刷し、加熱プ［ノスづ−るという方法で
ある。しかし本発明はこれらの方法に限定するものでは
ない。
いずれ′にしても、本発明で用いられるイオン交換樹脂
および結着剤はすべて含フツ素ポリマーであるｌζめ、
耐熱性、化学的安定性、耐陽極酸化性に寸ぐれているば
かりでなく、電極に含まれる各村わ１同志および電極と
イオン交換樹脂膜との相ｎの接合強度が極めて大ぎい。
および結着剤はすべて含フツ素ポリマーであるｌζめ、
耐熱性、化学的安定性、耐陽極酸化性に寸ぐれているば
かりでなく、電極に含まれる各村わ１同志および電極と
イオン交換樹脂膜との相ｎの接合強度が極めて大ぎい。
本発明のイオン交換樹脂膜−電極接合体の製造法は、陰
１か側、陽極側の双方に適用してもよいし、片方だけに
適用してもＪ：い。すなわち、陰極と陽極のどＪうらか
一方の側には従来のイオン交換樹脂を含まない電極を接
合してもよい、。
１か側、陽極側の双方に適用してもよいし、片方だけに
適用してもＪ：い。すなわち、陰極と陽極のどＪうらか
一方の側には従来のイオン交換樹脂を含まない電極を接
合してもよい、。
上述のように、電極を電極触媒粉末とイオン交換樹脂粉
末とフッ素樹脂どの混合物だけで形成する他に、この混
合物層の上にイオン交換樹脂粉末を含まない電極触媒粉
末とフッ素樹脂との混合物で形成される第２の電極を接
合してもよい。
末とフッ素樹脂どの混合物だけで形成する他に、この混
合物層の上にイオン交換樹脂粉末を含まない電極触媒粉
末とフッ素樹脂との混合物で形成される第２の電極を接
合してもよい。
実施１ワ１
１．５％−ノノイＡン溶液（米国、アルドリッヂケミカ
ル礼装、パーフルオロカーボンスル〕Ａン酸樹脂の低級
脂肪ｈｌアルコールと水との混合溶媒溶液）を噴霧乾燥
して溶媒を揮散させ、パーフルオ［ｌカーボンスルフオ
ン酸樹脂の微粉末を１９だ。
ル礼装、パーフルオロカーボンスル〕Ａン酸樹脂の低級
脂肪ｈｌアルコールと水との混合溶媒溶液）を噴霧乾燥
して溶媒を揮散させ、パーフルオ［ｌカーボンスルフオ
ン酸樹脂の微粉末を１９だ。
この微粉末０．５９と電極触媒粉末としての白金ブラッ
ク粉末１（）９ど４ｍｌの６０％ポリ ４フツ化エチレ
ン水懸濁液と１０ｍ１の水とをよく混合し、圧延し、真
空乾燥して、厚さが０．２ｍｍの電極シートを製作した
。
ク粉末１（）９ど４ｍｌの６０％ポリ ４フツ化エチレ
ン水懸濁液と１０ｍ１の水とをよく混合し、圧延し、真
空乾燥して、厚さが０．２ｍｍの電極シートを製作した
。
この□電極シー１へを米国、デコポン社製のパーフルオ
ロカーボンスルフオン酸樹脂膜であるナライア１−ン１
１７の両面に、１００℃の温度、 ２００Ｋｇ／ｃｎ
？の圧力でホットプレスした。
ロカーボンスルフオン酸樹脂膜であるナライア１−ン１
１７の両面に、１００℃の温度、 ２００Ｋｇ／ｃｎ
？の圧力でホットプレスした。
かくして得られたイオン交換樹脂膜−電極接合体は電気
化学的酸素分離装置になる。すなわち、この接合体の片
面を陰極と、他面を陽極とし、陰極側に空気を供給し、
陽極側に水を供給して、両電極に直流電流を通電すると
、陽極側から純酸素が発生し、陰極側で空気から酸素が
除去されたガスが１！？られる。
化学的酸素分離装置になる。すなわち、この接合体の片
面を陰極と、他面を陽極とし、陰極側に空気を供給し、
陽極側に水を供給して、両電極に直流電流を通電すると
、陽極側から純酸素が発生し、陰極側で空気から酸素が
除去されたガスが１！？られる。
発明の効果
実施例で１！′７られたイ〕ン交操樹脂膜−電極接合体
を△とし、実施例において電極の中に混入づるイオン交
換樹脂粉末としてパーフ樹脂膜カーボンスルフォン酸樹
脂の代りに、従来のスルフォン酸化スチレンージビニル
ベンゼン樹脂を用いた揚台の接合体をＢとし、それぞれ
電気化学的酸素分離装置に組立て、２００ｍ△／−の電
流密度にお【ノるスＹ命試験をおこなったところ第１図
に示すＪ：うな作動面間と電圧との関係が得られた。す
なわち本発明品への場合には何ら異常が認められなかつ
Ｉ、二のに対し、従来品Ｂの場合には作動時間の経過と
とらに電圧が異常に」］界した。これは、Δの場合に陽
極に混入されているパーフルオロカ−ボンスルフオン酸
樹脂膜 スチレンージビニルベンゼン樹脂より耐１ｌＩ２極酸化
性がすぐれているからに他ならない。
を△とし、実施例において電極の中に混入づるイオン交
換樹脂粉末としてパーフ樹脂膜カーボンスルフォン酸樹
脂の代りに、従来のスルフォン酸化スチレンージビニル
ベンゼン樹脂を用いた揚台の接合体をＢとし、それぞれ
電気化学的酸素分離装置に組立て、２００ｍ△／−の電
流密度にお【ノるスＹ命試験をおこなったところ第１図
に示すＪ：うな作動面間と電圧との関係が得られた。す
なわち本発明品への場合には何ら異常が認められなかつ
Ｉ、二のに対し、従来品Ｂの場合には作動時間の経過と
とらに電圧が異常に」］界した。これは、Δの場合に陽
極に混入されているパーフルオロカ−ボンスルフオン酸
樹脂膜 スチレンージビニルベンゼン樹脂より耐１ｌＩ２極酸化
性がすぐれているからに他ならない。
第１図は本発明の一実施例にかかるイオン交換樹脂膜−
電極接合体を電気化学的酸素分離装置に適用した場合の
電圧の経時変化を従来品のそれと比較したものである。 △・・・本発明品、Ｂ・・・従来品 −１／ｌ−
電極接合体を電気化学的酸素分離装置に適用した場合の
電圧の経時変化を従来品のそれと比較したものである。 △・・・本発明品、Ｂ・・・従来品 −１／ｌ−
Claims (1)
- １、パーフルオロカーボン樹脂を基体とするイオン交換
樹脂の有機溶媒溶液もしくは有機溶媒と水との混合溶媒
溶液の溶媒を揮散せしめることによって得られるパーフ
ルオロカーボン樹脂を基体とするイオン交換樹脂粉末と
電極触媒粉末とフッ素樹脂結着剤との混合物をパーフル
オロカーボン樹脂を基体とするイオン交換樹脂膜の片面
もしくは両面に加熱圧着することを特徴とするイオン交
換樹脂膜−電極接合体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191240A JPS6167790A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | イオン交換樹脂膜一電極接合体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59191240A JPS6167790A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | イオン交換樹脂膜一電極接合体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167790A true JPS6167790A (ja) | 1986-04-07 |
| JPH027400B2 JPH027400B2 (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=16271229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59191240A Granted JPS6167790A (ja) | 1984-09-11 | 1984-09-11 | イオン交換樹脂膜一電極接合体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167790A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0285387A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-26 | Japan Gore Tex Inc | イオン交換樹脂含有シート状電極材料、その複合材料並びにその製造方法 |
| WO2015178019A1 (ja) * | 2014-05-20 | 2015-11-26 | 株式会社 東芝 | 光電気化学反応装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54107493A (en) * | 1977-12-23 | 1979-08-23 | Gen Electric | Method and apparatus for manufacturing halogen |
| JPS56127782A (en) * | 1980-02-11 | 1981-10-06 | Ppg Industries Inc | Solid polymer electrolyte and method |
| JPS59190332A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-29 | Nippon Steel Corp | 極めて優れた二次加工性を有する超深絞り用溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法 |
| JPS59190334A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-29 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | コバルトとクロムの分離方法 |
-
1984
- 1984-09-11 JP JP59191240A patent/JPS6167790A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54107493A (en) * | 1977-12-23 | 1979-08-23 | Gen Electric | Method and apparatus for manufacturing halogen |
| JPS56127782A (en) * | 1980-02-11 | 1981-10-06 | Ppg Industries Inc | Solid polymer electrolyte and method |
| JPS59190334A (ja) * | 1983-04-11 | 1984-10-29 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | コバルトとクロムの分離方法 |
| JPS59190332A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-29 | Nippon Steel Corp | 極めて優れた二次加工性を有する超深絞り用溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0285387A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-03-26 | Japan Gore Tex Inc | イオン交換樹脂含有シート状電極材料、その複合材料並びにその製造方法 |
| WO2015178019A1 (ja) * | 2014-05-20 | 2015-11-26 | 株式会社 東芝 | 光電気化学反応装置 |
| CN106170586A (zh) * | 2014-05-20 | 2016-11-30 | 株式会社东芝 | 光电化学反应装置 |
| US10597787B2 (en) | 2014-05-20 | 2020-03-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrochemical reaction device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH027400B2 (ja) | 1990-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0100530B1 (en) | Fuel cell using organic high-molecular electrolyte | |
| JP4023903B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池用膜・電極接合体 | |
| JPH0536418A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池およびその製造方法 | |
| CN101421876B (zh) | 固体高分子型燃料电池用电解质膜、膜-电极接合体(mea)、和燃料电池 | |
| JP2001507166A (ja) | 直接供給燃料を使用する燃料電池用多層膜 | |
| JPH09265992A (ja) | 燃料電池の電極構造 | |
| JP4090108B2 (ja) | 固体高分子型燃料電池用膜・電極接合体 | |
| JPH1140172A (ja) | 燃料電池用膜・電極接合体の製造方法 | |
| KR20040048310A (ko) | 연료 전지용 전극 및 연료 전지 | |
| US20070218334A1 (en) | Methods for making sulfonated non-aromatic polymer electrolyte membranes | |
| JP5256448B2 (ja) | 電極及びその製造方法 | |
| JPH10284087A (ja) | 固体高分子型燃料電池用電極及び膜・電極接合体 | |
| JPH027399B2 (ja) | ||
| JP4400212B2 (ja) | 燃料電池用膜・電極接合体の製造方法 | |
| JPH11135136A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JPH07335233A (ja) | 燃料電池 | |
| JPS6167790A (ja) | イオン交換樹脂膜一電極接合体の製造法 | |
| JP2003115299A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JPS6167787A (ja) | イオン交換樹脂膜−電極接合体の製造法 | |
| JP2003059507A (ja) | 燃料電池用電解質膜−電極接合体、その製造方法、および高分子電解質型燃料電池 | |
| JP2008123941A (ja) | 高分子電解質膜、触媒電極、膜電極接合体、及びそれらの製造方法、並びに結着剤 | |
| KR100352563B1 (ko) | 고분자 전해질막 연료전지용 복합 고분자 전해질 막의제조방법 | |
| JP4664683B2 (ja) | 膜−電極アセンブリ及びその燃料電池 | |
| JPS6167788A (ja) | イオン交換樹脂膜−電極接合体の製造法 | |
| JP4487446B2 (ja) | 燃料電池用ガス拡散層の製造方法 |