JPS62163746A - 白金合金電極触媒およびそれを使用した酸電解質燃料電池用電極 - Google Patents
白金合金電極触媒およびそれを使用した酸電解質燃料電池用電極Info
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- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8913—Cobalt and noble metals
-
- 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
-
- 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
- H01M4/92—Metals of platinum group
-
- 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
- H01M4/92—Metals of platinum group
- H01M4/925—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers
- H01M4/926—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
-
- 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
- H01M2004/8678—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells characterised by the polarity
- H01M2004/8689—Positive electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
- H01M2300/0008—Phosphoric acid-based
-
- 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
- H01M4/92—Metals of platinum group
- H01M4/921—Alloys or mixtures with metallic elements
-
- 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
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】
口)1を架上の利用分野]
本発明は白金合金電極触媒およびそれを使用した酸電解
質燃料電池用電極に関する。
質燃料電池用電極に関する。
燃料電池は水素または炭化水素の如き燃料と酸素の如き
酸化剤とを、低電圧直流に直接変換する電気化学的装置
であり、一般に、燃料電極(アノード)、酸化剤電極(
カソード)、電極間の電解質。
酸化剤とを、低電圧直流に直接変換する電気化学的装置
であり、一般に、燃料電極(アノード)、酸化剤電極(
カソード)、電極間の電解質。
および燃料と酸化剤流を、それぞれアノードおよびカソ
ードへ別々に導入する為の手段などから構成されている
。
ードへ別々に導入する為の手段などから構成されている
。
かかる燃料電池の作動時には、燃料はアノードに供給さ
れ、電極触媒と接触し、電解質の存在下で酸化されて電
子を放出する。一方、酸化剤はカソードに供給され、同
じく電解質の存在下、電極触媒表面で還元され、その際
、アノードから外部回路を通じて電子を消費する。
れ、電極触媒と接触し、電解質の存在下で酸化されて電
子を放出する。一方、酸化剤はカソードに供給され、同
じく電解質の存在下、電極触媒表面で還元され、その際
、アノードから外部回路を通じて電子を消費する。
このように、燃料電池においては、アノードおよびカソ
ードにそれぞれ電極触媒が必要とされる。
ードにそれぞれ電極触媒が必要とされる。
この電極触媒としては、周期律表第■族元素(Fc。
Ru、 Os)、第■族元素(Co、 Rh、 Ir)
および第X族元索(Ni、 Pd、 1et)のうち、
白金族金属と称される、白金、パラジウム、ロジウlz
、ルテニウム、イリジウ11およびオスミウムよりなる
群から選択された1種もしくは2種以上を組み合せたも
のが有用であることが見出され、実用に供されている。
および第X族元索(Ni、 Pd、 1et)のうち、
白金族金属と称される、白金、パラジウム、ロジウlz
、ルテニウム、イリジウ11およびオスミウムよりなる
群から選択された1種もしくは2種以上を組み合せたも
のが有用であることが見出され、実用に供されている。
その場合、これら金属を例えば導電性カーボンブラック
粉末のような導電性担体に分散担持せしめて触媒とし、
さらにこの触媒を例えばニッケルネット、防湿性グラフ
ァイト紙などの支持部材に固定することにより電極を構
成することが一般的である。
粉末のような導電性担体に分散担持せしめて触媒とし、
さらにこの触媒を例えばニッケルネット、防湿性グラフ
ァイト紙などの支持部材に固定することにより電極を構
成することが一般的である。
ところで、燃料電池の出力効率は、種々の要因によって
左右されるが、中でもカソード触媒の活性度および寿命
への依存性はとりわけ大きい0例えば酸素/水素型リン
酸燃料電池においては、カソードにおける酸素還元反応
の活性化分極が、アノードにおける水素酸化反応の活性
化分極に比べて桁違いに大きいことが知られている。上
述したような白金族金属を担持するカソード触媒を使用
した場合、電解質と酸素の存在下電池の作動状態で白金
族金属(例えば白金)の微結晶の凝集−粒子成長が進行
し、その結果、金属の活性表面積が著しく低減し、ニオ
しが電池出力および総合効率における損失を招く原因と
なる。
左右されるが、中でもカソード触媒の活性度および寿命
への依存性はとりわけ大きい0例えば酸素/水素型リン
酸燃料電池においては、カソードにおける酸素還元反応
の活性化分極が、アノードにおける水素酸化反応の活性
化分極に比べて桁違いに大きいことが知られている。上
述したような白金族金属を担持するカソード触媒を使用
した場合、電解質と酸素の存在下電池の作動状態で白金
族金属(例えば白金)の微結晶の凝集−粒子成長が進行
し、その結果、金属の活性表面積が著しく低減し、ニオ
しが電池出力および総合効率における損失を招く原因と
なる。
このような不都合を解消すべく、触媒の担持金属に関し
て種々の研究がなされており、例えば。
て種々の研究がなされており、例えば。
白金族金属と、バナジウム、タングステン、アルミニウ
ム、チタン、ケイ素、セリウム、ストロンチウム、クロ
ム等、主に周期律表の第■族〜■族の卑金属との合金(
米国特許第4,186,110号、4.202,934
号、4,316,944号参照)、さらに、これらのう
ちの白金−バナジウムあるいは白金−クロムに、コバル
トを加えた三成分金属合金(米国特許第4,447,5
06号)、および白金族金属とガリウムとの合金あるい
は白金族金属と鉄の超格子合金(特開昭60−794+
号、特開昭60−156551号参照)などの白金族金
属の合金を担持せしめてなる触媒が提案されている。
ム、チタン、ケイ素、セリウム、ストロンチウム、クロ
ム等、主に周期律表の第■族〜■族の卑金属との合金(
米国特許第4,186,110号、4.202,934
号、4,316,944号参照)、さらに、これらのう
ちの白金−バナジウムあるいは白金−クロムに、コバル
トを加えた三成分金属合金(米国特許第4,447,5
06号)、および白金族金属とガリウムとの合金あるい
は白金族金属と鉄の超格子合金(特開昭60−794+
号、特開昭60−156551号参照)などの白金族金
属の合金を担持せしめてなる触媒が提案されている。
しかしながら、これらの触媒は、初期活性が充分であっ
ても比較的短期間のうちに活性低下を来したり、あるい
は、活性の長期安定性には優れているものの活性自体が
充分でないなど、必ずしも満足しうるちのではなく未だ
改良の余地が残されていた。
ても比較的短期間のうちに活性低下を来したり、あるい
は、活性の長期安定性には優れているものの活性自体が
充分でないなど、必ずしも満足しうるちのではなく未だ
改良の余地が残されていた。
本発明は、前述した従来技術の問題点を解決し、前記要
請に応えるものとして、40〜80原子%の白金(Iに
)、10〜40原子%の鉄(Fe)およびlO〜40原
子%の原子用ト(Co)を含有する白金−鉄−コバルト
(PL−Fe−Co)合金が担体に分散担持されてなる
ことを特徴とする白金合金電極触媒、および該触媒と該
触媒を支持する導電性であり、しかも耐酸性の支持部材
とからなることを特徴とする酸電解質燃料電池用’、i
i画を提供するものである。
請に応えるものとして、40〜80原子%の白金(Iに
)、10〜40原子%の鉄(Fe)およびlO〜40原
子%の原子用ト(Co)を含有する白金−鉄−コバルト
(PL−Fe−Co)合金が担体に分散担持されてなる
ことを特徴とする白金合金電極触媒、および該触媒と該
触媒を支持する導電性であり、しかも耐酸性の支持部材
とからなることを特徴とする酸電解質燃料電池用’、i
i画を提供するものである。
まず2本岱明の白金合金電極触媒は、PL−Fe−C。
三成分合金よりなる担持金属と、これを担持する担体と
から構成される。担持金属中の白金、鉄。
から構成される。担持金属中の白金、鉄。
コバルトの組成については、鉄およびコバルトが原子比
で約10原子%未満の場合は、これらの成分の添加効果
が顕著に呪われず、白金jn独の触媒値か、せいぜい白
金−鉄または白金−コバルトの二成分合金触媒程度の性
能しか示さない。また鉄またはコバルトの原子比が、
40原子%を超える場合、あるいは、残部白金の組成が
40原子%未滴の場合は、白金と合金化しうる鉄あるい
はコバルトの比率が低下し、触媒上には、三成分合金以
外の鉄および、コバルトの化学種が残留し、添加の効果
よりもむしろ触媒活性に対する阻害効果が認められるよ
うになる。
で約10原子%未満の場合は、これらの成分の添加効果
が顕著に呪われず、白金jn独の触媒値か、せいぜい白
金−鉄または白金−コバルトの二成分合金触媒程度の性
能しか示さない。また鉄またはコバルトの原子比が、
40原子%を超える場合、あるいは、残部白金の組成が
40原子%未滴の場合は、白金と合金化しうる鉄あるい
はコバルトの比率が低下し、触媒上には、三成分合金以
外の鉄および、コバルトの化学種が残留し、添加の効果
よりもむしろ触媒活性に対する阻害効果が認められるよ
うになる。
そして、このPt−Fe−Co合金は、30rrr/g
以上、さらには、60n(7g以上の表面積を有する高
分散状態で担持されることが好ましい。30+n’/g
未満では、合金単位重量当りの活性が不十分であり、経
済的ではない。
以上、さらには、60n(7g以上の表面積を有する高
分散状態で担持されることが好ましい。30+n’/g
未満では、合金単位重量当りの活性が不十分であり、経
済的ではない。
一方、かかる合金を担持する担体材料としては導電性炭
素材料が好適であり、例えば、導電性カーボンブラック
、アセチレンブラック、グラファイト、タングステンカ
ーバイドなどをあげることができる。具体的には、Ca
bot社の商品名VulcanXC−121<、 XC
−72またはColumbian Chemicals
社の商品名Conductex 975として市販され
ている導電性カーボンブラック、あるいは、Gulf
Oi1社の商品名Shaiijnigan Black
として市販されているアセチレンブラックなどである。
素材料が好適であり、例えば、導電性カーボンブラック
、アセチレンブラック、グラファイト、タングステンカ
ーバイドなどをあげることができる。具体的には、Ca
bot社の商品名VulcanXC−121<、 XC
−72またはColumbian Chemicals
社の商品名Conductex 975として市販され
ている導電性カーボンブラック、あるいは、Gulf
Oi1社の商品名Shaiijnigan Black
として市販されているアセチレンブラックなどである。
Vulcan XC−72やConducL;ex 9
75等は、不活性ガス雰囲気下または真空中で高温加熱
処理を施すことにより部分的にグラファイト化処理を施
し高温の電解質と酸化剤が共存する条件下における電極
触媒担体としての耐蝕性を向上させることが望ましい。
75等は、不活性ガス雰囲気下または真空中で高温加熱
処理を施すことにより部分的にグラファイト化処理を施
し高温の電解質と酸化剤が共存する条件下における電極
触媒担体としての耐蝕性を向上させることが望ましい。
これらの担体材料は、一般に約60〜250rn’/g
の表面積、および約0.1〜50ミクロンの粒度を有し
ている。
の表面積、および約0.1〜50ミクロンの粒度を有し
ている。
かかる本発明の白金合金電極触媒において、pt−Fe
−Co合金の担持量は、通常、担体と合金の総重量に対
し、0.1〜30重量%、好ましくは5〜15重量%に
設定される。
−Co合金の担持量は、通常、担体と合金の総重量に対
し、0.1〜30重量%、好ましくは5〜15重量%に
設定される。
担持量が30重量%を超える場合は、相対的に合金の分
散状態が悪くなり、合金の使用散が増す割には、性能の
向上がなく、担体を用いる経済上の利点も低下する。ま
た、逆に担持率を極端に低くしても、合金の分散度には
上限があり、これを超えると単位触媒型1逢当りの活性
は低下する為、多量の触媒が必要となり、いずれにして
も好ましくない。
散状態が悪くなり、合金の使用散が増す割には、性能の
向上がなく、担体を用いる経済上の利点も低下する。ま
た、逆に担持率を極端に低くしても、合金の分散度には
上限があり、これを超えると単位触媒型1逢当りの活性
は低下する為、多量の触媒が必要となり、いずれにして
も好ましくない。
本発明の白金合金電極触媒は例えば次のようにして製造
される。
される。
すなわち、まず、導電性カーボンブラック粉末のような
粉末状の担体材料を上記合金を構成する各成分金属の化
合物を含む水溶液もしくは水系懸濁液(スラリー)と接
触させ、各金属化合物を担体上に含浸もしくは吸着させ
る。ついで、適当な還元剤の存在下で加熱処理すること
により、金属化合物を金属に還元せしめる。白金化合物
としては2価あるいは4価の塩化白金酸、塩化白金酸塩
、可溶化された11□Pt(011)6などの酸もしく
は塩を使用することができる。また、鉄化合物としては
、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硝酸第一鉄、硝酸第二鉄、
硫酸第一鉄、硫酸第二鉄などが、コバルト化合物として
は、塩化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルトなどが
それぞれあげられる。
粉末状の担体材料を上記合金を構成する各成分金属の化
合物を含む水溶液もしくは水系懸濁液(スラリー)と接
触させ、各金属化合物を担体上に含浸もしくは吸着させ
る。ついで、適当な還元剤の存在下で加熱処理すること
により、金属化合物を金属に還元せしめる。白金化合物
としては2価あるいは4価の塩化白金酸、塩化白金酸塩
、可溶化された11□Pt(011)6などの酸もしく
は塩を使用することができる。また、鉄化合物としては
、塩化第一鉄、塩化第二鉄、硝酸第一鉄、硝酸第二鉄、
硫酸第一鉄、硫酸第二鉄などが、コバルト化合物として
は、塩化コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルトなどが
それぞれあげられる。
なお、これらの金属化合物を担体に担持せしめるにあた
り、Pt、 FeおよびCOの3種の化合物の混合溶液
による3成分同時担持法を適用してもよいが、まず、p
tのみを担持せしめた担持白金触媒を製造し、しかるの
ち、FeおよびCoを同時に、またはFeを担持せしめ
たのちにcoを、あるいはその逆にCoを担持せしめた
のちにFeを担持せしめる段階的担持法を適用すること
が有利である。
り、Pt、 FeおよびCOの3種の化合物の混合溶液
による3成分同時担持法を適用してもよいが、まず、p
tのみを担持せしめた担持白金触媒を製造し、しかるの
ち、FeおよびCoを同時に、またはFeを担持せしめ
たのちにcoを、あるいはその逆にCoを担持せしめた
のちにFeを担持せしめる段階的担持法を適用すること
が有利である。
一般に、白金が他の金属元素と合金化すると、白金の格
子定数が変化する。格子定数の変化は、X線回折法にて
、回折ピークの位置のシフトにより検知される。本発明
において、白金が鉄およびコバルトと合金化すると、合
金の格子定数は、白金の面心立方格子の格子定数d =
3.923人 から、鉄の面心立方格子(鉄は常温では
、体心立方構造を示すが高温での面心立方構造の格子定
数から外挿して)の格子定数d =3.72人、または
コバル1〜の面心立方格子の格子定数d:=3.555
人へ、向けて組成に応じてシフトする。
子定数が変化する。格子定数の変化は、X線回折法にて
、回折ピークの位置のシフトにより検知される。本発明
において、白金が鉄およびコバルトと合金化すると、合
金の格子定数は、白金の面心立方格子の格子定数d =
3.923人 から、鉄の面心立方格子(鉄は常温では
、体心立方構造を示すが高温での面心立方構造の格子定
数から外挿して)の格子定数d =3.72人、または
コバル1〜の面心立方格子の格子定数d:=3.555
人へ、向けて組成に応じてシフトする。
合金化処理に必要な温度および時間は、主に、前記のご
とく成分金属またはそれらの化合物を担持させた触媒前
駆体−にの各金属または化合物の粒子径と分散度に依存
する。粒子径が小さく、高分散の場合、600℃程度で
もある程度合金化が進むが、十分な合金化には900℃
程度の温度が必要である。本発明の組成範囲のPt−F
e−Co合金は、その望ましい合金化度合において、お
よそd =3.76〜3.86人範囲の格子定数を有す
る。
とく成分金属またはそれらの化合物を担持させた触媒前
駆体−にの各金属または化合物の粒子径と分散度に依存
する。粒子径が小さく、高分散の場合、600℃程度で
もある程度合金化が進むが、十分な合金化には900℃
程度の温度が必要である。本発明の組成範囲のPt−F
e−Co合金は、その望ましい合金化度合において、お
よそd =3.76〜3.86人範囲の格子定数を有す
る。
ついで、かかる白金合金電極触媒を使用した本発明のM
電解質燃料電池用電極について述べる。
電解質燃料電池用電極について述べる。
この燃料電池用電極は、Pt−Fe−Co合金触媒を防
湿性グラファイト紙やニッケルネットなどの導電性支持
部材上に、耐酸性および防湿性のバインダー、例えばポ
リテトラフルオロエチレン、ポリフルオロエチレンプロ
ピレン、トリフルオロアルコキシポリエチレン等のポリ
マーにより支持結合してなるもので、とくに、#電解質
燃料電池、更にはリン酸燃料電池のカソードとして有用
なものである。
湿性グラファイト紙やニッケルネットなどの導電性支持
部材上に、耐酸性および防湿性のバインダー、例えばポ
リテトラフルオロエチレン、ポリフルオロエチレンプロ
ピレン、トリフルオロアルコキシポリエチレン等のポリ
マーにより支持結合してなるもので、とくに、#電解質
燃料電池、更にはリン酸燃料電池のカソードとして有用
なものである。
前記のバインダーは、触媒層を導電性支持部材に結着さ
せるとともに、電解質中で′電極に水素や酸素のような
反応物ガスに対する透過性を与え、気・液・固の三相界
面を形成させるために必要である。
せるとともに、電解質中で′電極に水素や酸素のような
反応物ガスに対する透過性を与え、気・液・固の三相界
面を形成させるために必要である。
本発明の電極は次のようにして製造される。
すなわち、まず、上記と同様にしてPt−Fe−Co合
金触媒を製造し、ついで、この触媒をポリテトラフルオ
ロエチレン懸濁液(例えばDu Pont社の商標TE
FLONとして市販されているもの)またはその、他の
耐酸性ポリマー材料よりなるバインダーと混合して均一
なIvA濁液とする。一方で、同様の耐酸性ポリマー材
料により予め防湿化処理された支持部材を用意し、この
上に、上記触媒−バインダー懸濁液を濾過−吸引法また
はスプレー法などにより沈積し、空気中で焼成すること
により製造される。
金触媒を製造し、ついで、この触媒をポリテトラフルオ
ロエチレン懸濁液(例えばDu Pont社の商標TE
FLONとして市販されているもの)またはその、他の
耐酸性ポリマー材料よりなるバインダーと混合して均一
なIvA濁液とする。一方で、同様の耐酸性ポリマー材
料により予め防湿化処理された支持部材を用意し、この
上に、上記触媒−バインダー懸濁液を濾過−吸引法また
はスプレー法などにより沈積し、空気中で焼成すること
により製造される。
Pt−Fe−Co合金は、電極支持部材上に、触媒的に
有効な址だけ存在することが好ましく、これは一般に支
持部材の幾何学的表厘積/−当たりPt−Fe −Co
合金約0.1〜2mgの範囲であり、好ましくは約0.
2〜1mg/aJ、更に好ましくは約0.3〜0.7m
g/co?である。
有効な址だけ存在することが好ましく、これは一般に支
持部材の幾何学的表厘積/−当たりPt−Fe −Co
合金約0.1〜2mgの範囲であり、好ましくは約0.
2〜1mg/aJ、更に好ましくは約0.3〜0.7m
g/co?である。
以下1本発明を実施例により具体的に説明する。
製造例1
110rn’/gの表面積を有する熱処理済導電性カー
ボンブラック(Caboj、νulcan XC−72
R) 81gを、氷酢酸4.0gを含有する脱イオン水
1500g中でスラリー化した。白金9.0gをH,P
t(OH)、として、全量600gの水溶液中にアミン
と共に溶解させた。炭素スラリーを攪拌しながらそれに
白金溶液を添加した後、5%のギ酸50gを還元剤とし
て徐々に添加しながらスラリ一温度を約95℃まで徐々
に上昇させ、次いで95℃に30分間保持した後、室温
まで放冷し、濾過し、脱イオン水で洗浄し、濾過固形物
を窒素気流中95℃で16時間乾燥させた。このように
して製造された10重量%の白金を含有する炭素担持白
金触媒(C−1”とする。)(11印は比較例であるこ
とを示す。以下、同じ。)は120m/gの金属表面積
を有するものであった。
ボンブラック(Caboj、νulcan XC−72
R) 81gを、氷酢酸4.0gを含有する脱イオン水
1500g中でスラリー化した。白金9.0gをH,P
t(OH)、として、全量600gの水溶液中にアミン
と共に溶解させた。炭素スラリーを攪拌しながらそれに
白金溶液を添加した後、5%のギ酸50gを還元剤とし
て徐々に添加しながらスラリ一温度を約95℃まで徐々
に上昇させ、次いで95℃に30分間保持した後、室温
まで放冷し、濾過し、脱イオン水で洗浄し、濾過固形物
を窒素気流中95℃で16時間乾燥させた。このように
して製造された10重量%の白金を含有する炭素担持白
金触媒(C−1”とする。)(11印は比較例であるこ
とを示す。以下、同じ。)は120m/gの金属表面積
を有するものであった。
製造例2
担持Pt−Fe−Co合金触媒の製造(鉄−コバルト共
沈法)製造例1の担持白金触媒(C−1”) 50gを
蒸留水1000m12中に分散させてスラリーとし、硝
酸鉄(m)として0.72g の鉄と、硝、酸コバルト
(■)として0.79gのコバルトを含有する水溶液1
50gを十分攪拌しながらスラリーに添加した後、ヒド
ラジン希釈水溶液をゆっくり滴下しながらスラリーのp
Hを8.0に調節した。1時間攪拌、保持し、鉄および
コバルトの化学種を担持白金触媒上に吸着担持させた後
、スラリーを濾過し、固体を窒素中95℃で乾燥した。
沈法)製造例1の担持白金触媒(C−1”) 50gを
蒸留水1000m12中に分散させてスラリーとし、硝
酸鉄(m)として0.72g の鉄と、硝、酸コバルト
(■)として0.79gのコバルトを含有する水溶液1
50gを十分攪拌しながらスラリーに添加した後、ヒド
ラジン希釈水溶液をゆっくり滴下しながらスラリーのp
Hを8.0に調節した。1時間攪拌、保持し、鉄および
コバルトの化学種を担持白金触媒上に吸着担持させた後
、スラリーを濾過し、固体を窒素中95℃で乾燥した。
次いで7容量%の水素(残部窒素)ガス気流中で900
℃、1時間熱処理することにより、炭素担持Pt−Fe
−Co合金(原子比2:l:l)触媒(C−2)を得た
。
℃、1時間熱処理することにより、炭素担持Pt−Fe
−Co合金(原子比2:l:l)触媒(C−2)を得た
。
Pt−Fe−Go三成分合金の生成は、X線回折法にて
白金単味の触媒で白金の面心立方格子定数d=3.92
3人 が、[)t−F’e−Co合金の生成に伴ないd
=3.817人ヘシフトすることにより確認された。結
晶粒子径は35人であった。また、透過電子顕微鏡とエ
ネルギー分散微少部分析計を組み合わせた分析透過電顕
tm?Xにより、三成分合金粒子の組成が、白金:鉄:
コバル1へ原子比2:1:1であることを確認した。
白金単味の触媒で白金の面心立方格子定数d=3.92
3人 が、[)t−F’e−Co合金の生成に伴ないd
=3.817人ヘシフトすることにより確認された。結
晶粒子径は35人であった。また、透過電子顕微鏡とエ
ネルギー分散微少部分析計を組み合わせた分析透過電顕
tm?Xにより、三成分合金粒子の組成が、白金:鉄:
コバル1へ原子比2:1:1であることを確認した。
製造例3
製造例2において、硝酸鉄(m)として0.72 gの
鉄のみを担持させた点以外は、製造例2に従って、担持
PL−Fe合金触媒(C−3”)を製造した。X線回折
により結晶粒子径33人、格子定数d =3.866人
のPt、Fe超格子合金の生成を確認した。
鉄のみを担持させた点以外は、製造例2に従って、担持
PL−Fe合金触媒(C−3”)を製造した。X線回折
により結晶粒子径33人、格子定数d =3.866人
のPt、Fe超格子合金の生成を確認した。
製造例4
製造例3の、担持Pt−Fe合金触媒を前駆体として、
製造例2において、硝酸コバルト(TI)として0.7
9 gのコバルトのみを担持させた点以外は、製造例2
に従ってPt−Fa−Co合金触媒(C−4)を製造し
た。
製造例2において、硝酸コバルト(TI)として0.7
9 gのコバルトのみを担持させた点以外は、製造例2
に従ってPt−Fa−Co合金触媒(C−4)を製造し
た。
X線回折により結晶粒子径34人、格子定数d=3.8
27人のPt−Fe−Co合金の生成が確認された。
27人のPt−Fe−Co合金の生成が確認された。
製造例5
製造例2において硝酸鉄(m )と硝酸コバルト(11
)の仕込重址を種々変えて、PL:Fe:Coの原子比
が4:1:1.3:1:1.3:2: 1、および2:
I:2であるPL−Fe−Co合金触媒(各々、C−5
、C−6,C−7およびC−8とする)を製造した。
)の仕込重址を種々変えて、PL:Fe:Coの原子比
が4:1:1.3:1:1.3:2: 1、および2:
I:2であるPL−Fe−Co合金触媒(各々、C−5
、C−6,C−7およびC−8とする)を製造した。
これらの合金の格子定数はd =3.812〜3.86
1人の範囲であった。
1人の範囲であった。
製造例6
製造例2において、硝酸コバルト(■)として0.79
gのコバルトのみを担持させた点以外は製造例2に従
ってPt−Co合金触媒(C−9”)を製造した。
gのコバルトのみを担持させた点以外は製造例2に従
ってPt−Co合金触媒(C−9”)を製造した。
X線回折により結晶粒子径32人、格子定数d=3.8
76人のPt−Co合金の生成が確認された。
76人のPt−Co合金の生成が確認された。
製造例7
製造例2において硝酸鉄(Ill)と硝酸コバルト(I
I)の仕込み重量を種々変えてPt : Fe : C
oの原子比が9:1:1.8:4:1および1:l:1
であるPL−Fe−Co合金触媒(各々、C−10”、
C−11”、C−12”とする)を製造した。これらの
合金の格子定数はC−1o”がd =3.883人、C
−tげがd =3.839人、C−12”がd=3.7
77人であった。
I)の仕込み重量を種々変えてPt : Fe : C
oの原子比が9:1:1.8:4:1および1:l:1
であるPL−Fe−Co合金触媒(各々、C−10”、
C−11”、C−12”とする)を製造した。これらの
合金の格子定数はC−1o”がd =3.883人、C
−tげがd =3.839人、C−12”がd=3.7
77人であった。
製造例8
製造例2において、硝酸クロム(III)として0.5
5gのクロムを担持させた点以外は、製造例2に従って
Pt−Cr合金触媒(C−1,3”)を製造した。
5gのクロムを担持させた点以外は、製造例2に従って
Pt−Cr合金触媒(C−1,3”)を製造した。
X線回折により結晶粒子径35人、格子定数d=3.8
66人のPt−Cr合金の生成が確認された。
66人のPt−Cr合金の生成が確認された。
製造例9
製造例2において、硝酸クロム(m)として0.55g
のクロムと、硝酸コバルト(II)として0.79gの
コバルトを担持させた点以外は製造例2に従って、Pt
−Cr−Co合金触媒(C−14°)を製造した。
のクロムと、硝酸コバルト(II)として0.79gの
コバルトを担持させた点以外は製造例2に従って、Pt
−Cr−Co合金触媒(C−14°)を製造した。
X線回折により結晶粒子径36人、格子定数d=3.8
27人のPt−Cr−Co合金の生成が確認された。
27人のPt−Cr−Co合金の生成が確認された。
実施例1〜6、比較例1〜8
(1)電極の製造
上記した製造例1〜9により得られた触媒c−i”〜C
−14” をそれぞれ、ポリテトラフルオロエチレン水
系懸濁液(Dupone TEFI、ON@ TF!F
−30)の中に超音波で分散させた。この混合懸濁液に
三塩化アルミニウムを添加することにより綿状の固まり
を凝集析出させた。この乾燥重量基準で50%の触媒と
50%のポリテトラフルオロエチレンを含む綿状の固ま
りを、予めポリテトラフルオロエチレンで防湿化された
グラフアイ1−紙の支持部材上に担持させ、プレスした
後乾燥させ、空気中350℃で15分間焼成し、電極を
得た。得られた電極(E−1〜E−14とする)は電極
単位面積1a(当たり0.5mgの白金を含むように調
整された。
−14” をそれぞれ、ポリテトラフルオロエチレン水
系懸濁液(Dupone TEFI、ON@ TF!F
−30)の中に超音波で分散させた。この混合懸濁液に
三塩化アルミニウムを添加することにより綿状の固まり
を凝集析出させた。この乾燥重量基準で50%の触媒と
50%のポリテトラフルオロエチレンを含む綿状の固ま
りを、予めポリテトラフルオロエチレンで防湿化された
グラフアイ1−紙の支持部材上に担持させ、プレスした
後乾燥させ、空気中350℃で15分間焼成し、電極を
得た。得られた電極(E−1〜E−14とする)は電極
単位面積1a(当たり0.5mgの白金を含むように調
整された。
(2)空気極半電池試験
105%リン酸を電解質とし200℃にて、空気をGO
OmQ/min通じながら空気極半電池特性をE−11
〜E−149の各電極について測定した。
OmQ/min通じながら空気極半電池特性をE−11
〜E−149の各電極について測定した。
電流密度200mA/ ciにおける内部抵抗無しの半
電池電圧(対水素基準電極)を第1表に示す。表から約
40〜80原子%の白金と約lO〜40原子%の鉄およ
び約lO〜40原子%のコバル1〜を含有する本発明の
実施例であるPt−Fe−Co合金触媒からつくられた
電極E−2、E−4、IE−5、トロ、E−7およびI
E−8は、白金単独の触媒からつくられた電極E−げや
、Pt−Fe合金触媒の電極ト3*、Pt−Co合金触
媒の電極IE−9”。
電池電圧(対水素基準電極)を第1表に示す。表から約
40〜80原子%の白金と約lO〜40原子%の鉄およ
び約lO〜40原子%のコバル1〜を含有する本発明の
実施例であるPt−Fe−Co合金触媒からつくられた
電極E−2、E−4、IE−5、トロ、E−7およびI
E−8は、白金単独の触媒からつくられた電極E−げや
、Pt−Fe合金触媒の電極ト3*、Pt−Co合金触
媒の電極IE−9”。
さらには、Pt−Cr−Co三成分合金触媒の電極E−
14”に比較して、少なくとも8mV高い電位を示し、
特に、Pt : Fe : Coの原子比2:1: l
のPL−Fe−Co合金触媒の電t4E−2およびE−
4は、コバルトを添加しないPt−Fe合金触媒の電極
IE−3に比べて25〜35mVもの高活性を示した。
14”に比較して、少なくとも8mV高い電位を示し、
特に、Pt : Fe : Coの原子比2:1: l
のPL−Fe−Co合金触媒の電t4E−2およびE−
4は、コバルトを添加しないPt−Fe合金触媒の電極
IE−3に比べて25〜35mVもの高活性を示した。
なお、白金に対するコバルトのみの添加(E−9°)は
活性促進にそれほど効果がないこと、また鉄およびコバ
ルトの組成が、それぞれ10原子%を切る場合(E−t
oo)や、白金:鉄の原子比2:1のPt−Fe合金に
コバルトを10原子%未満と少量しか添加しない場合(
E−11”)は、第三成分の添加の効果がないこと、ま
たは、 PL−Fe−Co合金中の、白金の組成が40
原子%未満で、鉄およびコバル1への組成が各々30原
子%以上と多すぎる場合(E−12”)も、かえって活
性が低下することが確認された。
活性促進にそれほど効果がないこと、また鉄およびコバ
ルトの組成が、それぞれ10原子%を切る場合(E−t
oo)や、白金:鉄の原子比2:1のPt−Fe合金に
コバルトを10原子%未満と少量しか添加しない場合(
E−11”)は、第三成分の添加の効果がないこと、ま
たは、 PL−Fe−Co合金中の、白金の組成が40
原子%未満で、鉄およびコバル1への組成が各々30原
子%以上と多すぎる場合(E−12”)も、かえって活
性が低下することが確認された。
第1表
;(U式粍例I C−2Pt−Fe−Go/C50:
25 : 25 785II 2 E−4
Pt−Fe−Go/C50:25:25 795//
3 E−5Pt−Fe−Go/C67:17:17 7
70〃4 E−6Pt−Fe−Go/C60:20:2
0 772II 5 E−7Pt−Fe−C5/C50
:33:17 775+/ 6 E−8Pt−Fe−G
o/C40:20:40 770比幡」会!Ill
E−1’ Pt/C740n 2 E−3” Re
−Fe/C77:33 760# 3 E−9” P
t−Go/C77:33 745// 4 E−10
” Pt−Fe−Co/C82: 9: 9 749I
I 5 E−11” PL−Fe−Go/C62:31
: 7 760II6E−12”PlニーFC−Co/
C34:33:33760n 7 E−13” Pt−
Cr/C77:33 754+/ 8 E(4IPt
−Cr−Co/C50:25:25 762(注)/C
は担体がカーボンブラックであることを示す。
25 : 25 785II 2 E−4
Pt−Fe−Go/C50:25:25 795//
3 E−5Pt−Fe−Go/C67:17:17 7
70〃4 E−6Pt−Fe−Go/C60:20:2
0 772II 5 E−7Pt−Fe−C5/C50
:33:17 775+/ 6 E−8Pt−Fe−G
o/C40:20:40 770比幡」会!Ill
E−1’ Pt/C740n 2 E−3” Re
−Fe/C77:33 760# 3 E−9” P
t−Go/C77:33 745// 4 E−10
” Pt−Fe−Co/C82: 9: 9 749I
I 5 E−11” PL−Fe−Go/C62:31
: 7 760II6E−12”PlニーFC−Co/
C34:33:33760n 7 E−13” Pt−
Cr/C77:33 754+/ 8 E(4IPt
−Cr−Co/C50:25:25 762(注)/C
は担体がカーボンブラックであることを示す。
実施例7、比較例9.to(単電池試験)電極E−19
をアノードとし、電極ト19、E−3°、E−4をそれ
ぞれカソードとして、実験用燃料電池単電池を組み立て
、190℃において水素および空気をそれぞれアノード
およびカソードに供給しながらリン酸を電解質として、
160mA/aJの電流密度で運転し、200時間後
の内部抵抗なしの端子電圧を測定、比較した。結果を第
2表に示す。このようにPt−Fe−Co合金触媒は、
単電池試験でも、白金単独の触媒に比べては勿論のこと
、Pt−Fe合金触媒に比べてもすぐれた性能を示すこ
とが確認された。
をアノードとし、電極ト19、E−3°、E−4をそれ
ぞれカソードとして、実験用燃料電池単電池を組み立て
、190℃において水素および空気をそれぞれアノード
およびカソードに供給しながらリン酸を電解質として、
160mA/aJの電流密度で運転し、200時間後
の内部抵抗なしの端子電圧を測定、比較した。結果を第
2表に示す。このようにPt−Fe−Co合金触媒は、
単電池試験でも、白金単独の触媒に比べては勿論のこと
、Pt−Fe合金触媒に比べてもすぐれた性能を示すこ
とが確認された。
また、各単電池試験における電流−電圧曲線から一定電
圧750mVにおける電流密度を比較すると、カソード
[E−3”の場合120mA/ad、カソードE−4の
場合160mA/altであり、これは、Pt−Fe−
Co合金触媒のカソードを用いる燃料電池がPt−Fe
合金触媒のものに比べて、一定効率の下で33%もの出
力密度の向上が得られることを意味する。
圧750mVにおける電流密度を比較すると、カソード
[E−3”の場合120mA/ad、カソードE−4の
場合160mA/altであり、これは、Pt−Fe−
Co合金触媒のカソードを用いる燃料電池がPt−Fe
合金触媒のものに比べて、一定効率の下で33%もの出
力密度の向上が得られることを意味する。
第2表
実施例7 E−4Pt−Fe−Co/C750比較
例9 E−1’ Pt/C680rr 10
[E−3” Pt−Fe/C734(注)/
Cは担体がカーボンブラックであることを示す。
例9 E−1’ Pt/C680rr 10
[E−3” Pt−Fe/C734(注)/
Cは担体がカーボンブラックであることを示す。
実施例8,9、比較例11〜15(触媒安定度試験)1
05%のリン酸1.60mQ中に触媒(C−2)2.0
gを分散させたスラリーを空気流通下200±0.5℃
で、毎分200回転の撹拌棒で十分に1景拌、混合しな
がら5時間保持した。室温まで放冷後、純水で希釈し濾
過洗浄し、濾液への白金の溶出量を分析した。また、乾
燥後の触媒残渣の白金または合金粒子径をX線回折法で
調べた。同様の試験を触媒C−]、C−3°、C−4、
C−9*、C−13”、C−14”についても行なった
。
05%のリン酸1.60mQ中に触媒(C−2)2.0
gを分散させたスラリーを空気流通下200±0.5℃
で、毎分200回転の撹拌棒で十分に1景拌、混合しな
がら5時間保持した。室温まで放冷後、純水で希釈し濾
過洗浄し、濾液への白金の溶出量を分析した。また、乾
燥後の触媒残渣の白金または合金粒子径をX線回折法で
調べた。同様の試験を触媒C−]、C−3°、C−4、
C−9*、C−13”、C−14”についても行なった
。
結果を第3表に示す。
第3表
実施例8 C−2Pt−Fe−Go/Cl
35 35n 9 C−4Pt−Fe−Go/C
l 34 34比較例11 C−1” Pt/
C3023110// 12 C−3” Pt−Fe/
C1,53343n 13 C−9” Pt−Co/C
4323!]II 14 C−13” PL−Cr/C
83548n 15 C−14” PL−Cr−Co/
C53637上記における触媒の200℃における加熱
リン酸スラリーの空気雰囲気下5時間攪拌の条件は、そ
の触媒の焼結度合に支える影響において、通常の燃料電
池作!PIJ条件での3000〜4000時間に対応す
るものと考えられる。本発明のPt−Fe−Co合金触
媒においては、白金単独の触媒に比べては勿論のこと、
Pt−Fe合金触媒や、Pt−Cr−Co合金触媒に比
べても、白金の溶出および白金(または合金)粒子の焼
結の両方が抑制されていることがわかる。
35 35n 9 C−4Pt−Fe−Go/C
l 34 34比較例11 C−1” Pt/
C3023110// 12 C−3” Pt−Fe/
C1,53343n 13 C−9” Pt−Co/C
4323!]II 14 C−13” PL−Cr/C
83548n 15 C−14” PL−Cr−Co/
C53637上記における触媒の200℃における加熱
リン酸スラリーの空気雰囲気下5時間攪拌の条件は、そ
の触媒の焼結度合に支える影響において、通常の燃料電
池作!PIJ条件での3000〜4000時間に対応す
るものと考えられる。本発明のPt−Fe−Co合金触
媒においては、白金単独の触媒に比べては勿論のこと、
Pt−Fe合金触媒や、Pt−Cr−Co合金触媒に比
べても、白金の溶出および白金(または合金)粒子の焼
結の両方が抑制されていることがわかる。
実施例10.11.比較例16〜19(電極安定性試験
)電極E−1”、 E−2、E−3*、E−4,E−1
3”、E−14”のそれぞれを、105%リン酸100
mQを含有する加速エージング試験の中に浸漬し、雰囲
気を純窒素ガスでパージしながら、水素参照電極に対し
プラス700mVの一定電位を負荷しながら、200℃
、50時間保持した後、白金(または白金合金)の表面
積を測定した。結果を第4表に示した。
)電極E−1”、 E−2、E−3*、E−4,E−1
3”、E−14”のそれぞれを、105%リン酸100
mQを含有する加速エージング試験の中に浸漬し、雰囲
気を純窒素ガスでパージしながら、水素参照電極に対し
プラス700mVの一定電位を負荷しながら、200℃
、50時間保持した後、白金(または白金合金)の表面
積を測定した。結果を第4表に示した。
第4表
実施例10 E−2Pt−Fe−Co/C90626
9n 11 E−4Pt−Fe−Co/C825870
比較例16 E−1” Pt、/c 12
0 48 40ノr1.7E−3”Pt−
Fe/C815062n 18 E(3” Pt−Cr
/C965557tJ 1.9 E−14” Pt−C
r−Co/C77516にのようにカソードとしての加
速エージング試験においても、Pt−Fs−Co合金触
媒の電極は、白金単独の触媒の電極に比べては勿論のこ
と、Pt−Fe合金触媒やPt−Cr−Co合金触媒の
電極に比べても明らかに高い安定性を示すことが確認さ
れた。
9n 11 E−4Pt−Fe−Co/C825870
比較例16 E−1” Pt、/c 12
0 48 40ノr1.7E−3”Pt−
Fe/C815062n 18 E(3” Pt−Cr
/C965557tJ 1.9 E−14” Pt−C
r−Co/C77516にのようにカソードとしての加
速エージング試験においても、Pt−Fs−Co合金触
媒の電極は、白金単独の触媒の電極に比べては勿論のこ
と、Pt−Fe合金触媒やPt−Cr−Co合金触媒の
電極に比べても明らかに高い安定性を示すことが確認さ
れた。
以上の説明から明らかなように、本発明の白金合金電極
触媒は第1にそれ自身の安定性が非常に高く、活性の高
いものであるとともに、かかる触媒を使用した電極、と
くに酸電解質燃料電池のカソードとしての性能が従来の
白金単独の触媒または白金合金触媒を使用したものに比
べ、長期安定性を有することはもちろん、一定効率の下
での出力にして30%以上向上していることが確認され
た。
触媒は第1にそれ自身の安定性が非常に高く、活性の高
いものであるとともに、かかる触媒を使用した電極、と
くに酸電解質燃料電池のカソードとしての性能が従来の
白金単独の触媒または白金合金触媒を使用したものに比
べ、長期安定性を有することはもちろん、一定効率の下
での出力にして30%以上向上していることが確認され
た。
したがって、かかる電極を使用した電池、とくに酸電解
質燃料電池は高性能、長寿命で、極めて経済的なものと
なるためその工業的価値は高い。
質燃料電池は高性能、長寿命で、極めて経済的なものと
なるためその工業的価値は高い。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、40〜80原子%の白金、10〜40原子%の鉄お
よび10〜40原子%のコバルトを含有する白金−鉄−
コバルト合金が担体に分散担持されてなることを特徴と
する白金合金電極触媒。 2、40〜80原子%の白金、10〜40原子%の鉄お
よび10〜40原子%のコバルトを含有する白金−鉄−
コバルト合金が担体に分散担持されてなる白金合金電極
触媒と、該触媒を支持する導電性かつ耐酸性の支持部材
とからなることを特徴とする酸電解質燃料電池用電極。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61004717A JPS62163746A (ja) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | 白金合金電極触媒およびそれを使用した酸電解質燃料電池用電極 |
GB08615999A GB2185347B (en) | 1986-01-13 | 1986-07-01 | Platinum alloy electrocatalyst and acid-electrolyte fuel cell electrode using the same |
DE3623686A DE3623686A1 (de) | 1986-01-13 | 1986-07-14 | Platinlegierung-elektrokatalysator und elektrode fuer saeure-elektrolyt-brennstoffzellen, die diesen verwenden |
US07/067,423 US4794054A (en) | 1986-01-13 | 1987-06-24 | Platinum alloy electrocatalyst and acid-electrolyte fuel cell electrode using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61004717A JPS62163746A (ja) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | 白金合金電極触媒およびそれを使用した酸電解質燃料電池用電極 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62163746A true JPS62163746A (ja) | 1987-07-20 |
JPH0510978B2 JPH0510978B2 (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=11591631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61004717A Granted JPS62163746A (ja) | 1986-01-13 | 1986-01-13 | 白金合金電極触媒およびそれを使用した酸電解質燃料電池用電極 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4794054A (ja) |
JP (1) | JPS62163746A (ja) |
DE (1) | DE3623686A1 (ja) |
GB (1) | GB2185347B (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0469514A2 (en) * | 1990-07-31 | 1992-02-05 | N.E. Chemcat Corporation | Supported platinum quaternary alloy electrocatalyst |
US5346780A (en) * | 1991-11-25 | 1994-09-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fuel cell and method for producing an electrode used therefor |
JP2005235688A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Cataler Corp | 燃料電池用担持触媒、その製造方法及び燃料電池 |
JP2005317546A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Samsung Sdi Co Ltd | 燃料電池用膜−電極アセンブリー及びこれを含む燃料電池システム |
US7022642B2 (en) | 2003-07-02 | 2006-04-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electrocatalyst and method of manufacturing the same |
JP2012500720A (ja) * | 2008-08-26 | 2012-01-12 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 触媒の連続的な製造方法 |
JP2012091109A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Ne Chemcat Corp | パラジウム−金合金を有する還元用触媒 |
JP2014203801A (ja) * | 2013-04-10 | 2014-10-27 | 国立大学法人東京工業大学 | 電極材料および燃料電池 |
Families Citing this family (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5149680A (en) * | 1987-03-31 | 1992-09-22 | The British Petroleum Company P.L.C. | Platinum group metal alloy catalysts for hydrogenation of carboxylic acids and their anhydrides to alcohols and/or esters |
JPH01210035A (ja) * | 1988-02-18 | 1989-08-23 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 白金触媒とその製造方法 |
JP2556874B2 (ja) * | 1988-02-18 | 1996-11-27 | 田中貴金属工業株式会社 | 担体上における金属の合金化方法 |
FR2628417B1 (fr) * | 1988-03-08 | 1990-07-27 | Rhone Poulenc Sante | Procede de preparation d'alcools insatures |
US5246791A (en) * | 1988-07-06 | 1993-09-21 | Johnson Matthey Public Limited Company | Fuel cell containing a reforming catalyst |
JPH0697614B2 (ja) * | 1988-08-26 | 1994-11-30 | エヌ・イーケムキャット株式会社 | 担持白金合金電極触媒 |
DE3843312A1 (de) * | 1988-12-22 | 1990-06-28 | Siemens Ag | Ausgleichszelle fuer einen cr/fe-redoxionenspeicher |
JPH0697615B2 (ja) * | 1989-03-09 | 1994-11-30 | エヌ・イーケムキャット株式会社 | 白金合金電極触媒 |
CA2016517C (en) * | 1989-05-11 | 1999-01-12 | Dale R. Shackle | Solid state electrochemical cell having microroughened current collector |
US5051156A (en) * | 1990-01-31 | 1991-09-24 | Intevep, S.A. | Electrocatalyst for the oxidation of methane and an electrocatalytic process |
DE4022853A1 (de) * | 1990-07-18 | 1992-01-23 | Basf Ag | Platin-graphittraeger-katalysatoren und deren verwendung |
DE19517598C1 (de) * | 1995-05-13 | 1997-01-02 | Degussa | Platin-Aluminium-Legierungskatalysator und dessen Verwendung in Brennstoffzellen |
US6291090B1 (en) | 1998-09-17 | 2001-09-18 | Aer Energy Resources, Inc. | Method for making metal-air electrode with water soluble catalyst precursors |
DE19848032A1 (de) * | 1998-10-17 | 2000-04-20 | Degussa | Pt/Rh/Fe-Legierungskatalysator für Brennstoffzellen und Verfahren zu dessen Herstellung |
JP4802352B2 (ja) * | 1999-08-26 | 2011-10-26 | 株式会社豊田中央研究所 | 燃料電池用電極触媒およびその製造方法 |
CZ20022134A3 (cs) * | 1999-12-21 | 2002-10-16 | Monsanto Technology Llc | Pouľití doplňkového promotoru ve spojení s katalyzátorem, který je nanesen na uhlíku, obsahujícím vzácný kov při oxidačních reakcích prováděných v kapalné fázi |
EP1290068B1 (en) | 2000-06-02 | 2010-08-25 | SRI International | Polymer membrane composition |
GB2365023B (en) * | 2000-07-18 | 2002-08-21 | Ionex Ltd | A process for improving an electrode |
US6670301B2 (en) * | 2001-03-19 | 2003-12-30 | Brookhaven Science Associates Llc | Carbon monoxide tolerant electrocatalyst with low platinum loading and a process for its preparation |
US7316855B2 (en) | 2001-06-01 | 2008-01-08 | Polyfuel, Inc. | Fuel cell assembly for portable electronic device and interface, control, and regulator circuit for fuel cell powered electronic device |
ATE400904T1 (de) | 2001-06-01 | 2008-07-15 | Polyfuel Inc | Austauschbare brennstoffpatrone, brennstoffzellenaggregat mit besagter brennstoffpatrone für tragbare elektronische geräte und entsprechendes gerät |
JP2008100227A (ja) * | 2001-06-01 | 2008-05-01 | Sony Corp | 導電性触媒粒子及びその製造方法、ガス拡散性触媒電極及び電気化学デバイス |
US6939640B2 (en) * | 2001-09-21 | 2005-09-06 | E. I. Dupont De Nemours And Company | Anode electrocatalysts for coated substrates used in fuel cells |
JP3651799B2 (ja) * | 2002-08-21 | 2005-05-25 | 株式会社東芝 | 燃料電池用触媒材料、燃料電池用触媒材料の製造方法及び燃料電池 |
KR100506091B1 (ko) * | 2003-02-19 | 2005-08-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지의 캐소드용 촉매 |
US8211593B2 (en) * | 2003-09-08 | 2012-07-03 | Intematix Corporation | Low platinum fuel cells, catalysts, and method for preparing the same |
US20050112450A1 (en) * | 2003-09-08 | 2005-05-26 | Intematix Corporation | Low platinum fuel cell catalysts and method for preparing the same |
US7351444B2 (en) * | 2003-09-08 | 2008-04-01 | Intematix Corporation | Low platinum fuel cell catalysts and method for preparing the same |
KR20050102452A (ko) * | 2004-04-22 | 2005-10-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지용 촉매 및 이를 포함하는 연료 전지 |
WO2005103337A1 (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-03 | Tosoh Corporation | 水素発生用電極およびその製造方法並びにこれを用いた電解方法 |
TW200624171A (en) | 2004-09-15 | 2006-07-16 | Monsanto Technology Llc | Oxidation catalyst and its use for catalyzing liquid phase oxidation reactions |
US7713910B2 (en) * | 2004-10-29 | 2010-05-11 | Umicore Ag & Co Kg | Method for manufacture of noble metal alloy catalysts and catalysts prepared therewith |
US7691780B2 (en) * | 2004-12-22 | 2010-04-06 | Brookhaven Science Associates, Llc | Platinum- and platinum alloy-coated palladium and palladium alloy particles and uses thereof |
US7855021B2 (en) * | 2004-12-22 | 2010-12-21 | Brookhaven Science Associates, Llc | Electrocatalysts having platium monolayers on palladium, palladium alloy, and gold alloy core-shell nanoparticles, and uses thereof |
US9005331B2 (en) | 2004-12-22 | 2015-04-14 | Brookhaven Science Associates, Llc | Platinum-coated non-noble metal-noble metal core-shell electrocatalysts |
CN1299375C (zh) * | 2005-02-01 | 2007-02-07 | 哈尔滨工业大学 | 直接甲醇燃料电池用Pt-Ru/C催化剂的制备方法 |
US7704628B2 (en) * | 2006-05-08 | 2010-04-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Platinum, titanium, cobalt and palladium containing electrocatalysts |
US7691522B2 (en) * | 2006-03-09 | 2010-04-06 | Honda Motor Co., Ltd. | Platinum, titanium and copper, manganese and iron containing electrocatalysts |
US20070160899A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-12 | Cabot Corporation | Alloy catalyst compositions and processes for making and using same |
US20090215615A1 (en) * | 2006-07-11 | 2009-08-27 | 3M Innovative Properties Company | Method of forming supported nanoparticle catalysts |
GB0714460D0 (en) | 2007-07-25 | 2007-09-05 | Johnson Matthey Plc | Catalyst |
US9017837B2 (en) | 2008-02-19 | 2015-04-28 | Cabot Corporation | High surface area graphitized carbon and processes for making same |
US8252953B2 (en) | 2008-05-01 | 2012-08-28 | Monsanto Technology Llc | Metal utilization in supported, metal-containing catalysts |
KR101735132B1 (ko) | 2009-07-17 | 2017-05-12 | 덴마크스 텍니스케 유니버시테트 | 연료전지 전극으로서 적합한 백금 및 팔라듐 합금 |
US8758953B2 (en) | 2010-04-01 | 2014-06-24 | Trenergi Corp. | High temperature membrane electrode assembly with high power density and corresponding method of making |
US20150325861A1 (en) | 2012-07-06 | 2015-11-12 | Denmarks Tekniske Universitet | Platinum and palladium alloys suitable as fuel cell electrodes |
CA2891134A1 (en) | 2012-11-21 | 2014-05-30 | Danmarks Tekniske Universitet | Platinum and palladium alloys suitable as fuel cell electrodes |
IN2013MU02841A (ja) | 2013-09-02 | 2015-07-03 | Tata Chemicals Ltd | |
CN107293757A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-10-24 | 西南大学 | PtCoFe/WC‑C氧还原催化剂的制备方法 |
KR102093824B1 (ko) * | 2018-05-02 | 2020-03-26 | 한국과학기술연구원 | 탄소-담지 백금-전이금속 합금 나노입자 촉매의 제조방법 |
KR102141396B1 (ko) * | 2018-08-24 | 2020-08-05 | 한국과학기술연구원 | 탄소-담지 백금-전이금속 합금 나노입자 촉매의 제조방법 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1904609C3 (de) * | 1968-01-31 | 1974-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka (Japan) | Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffelektrode |
US4297245A (en) * | 1972-07-17 | 1981-10-27 | Texaco Inc. | Catalyst for the preparation of methane |
GB1578122A (en) * | 1976-02-11 | 1980-11-05 | Johnson Matthey Co Ltd | Catalytic hydrogenation of fatty oils |
US4359406A (en) * | 1977-06-17 | 1982-11-16 | Exxon Research And Engineering Co. | Highly dispersed supported group VIII metal-phosphorus compounds, and highly dispersed, supported group VIII metal-arsenic and a process for making said compounds |
US4202934A (en) * | 1978-07-03 | 1980-05-13 | United Technologies Corporation | Noble metal/vanadium alloy catalyst and method for making |
US4186110A (en) * | 1978-07-03 | 1980-01-29 | United Technologies Corporation | Noble metal-refractory metal alloys as catalysts and method for making |
US4316944A (en) * | 1980-06-18 | 1982-02-23 | United Technologies Corporation | Noble metal-chromium alloy catalysts and electrochemical cell |
US4447506A (en) * | 1983-01-17 | 1984-05-08 | United Technologies Corporation | Ternary fuel cell catalysts containing platinum, cobalt and chromium |
JPS607941A (ja) * | 1983-06-14 | 1985-01-16 | エンゲルハ−ド・コ−ポレ−シヨン | 白金合金電極触媒 |
JPS60156551A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-16 | エンゲルハ−ド・コ−ポレ−シヨン | 白金族金属合金の電極触媒 |
EP0165024A3 (en) * | 1984-06-07 | 1987-08-19 | Giner, Inc. | Cathode alloy electrocatalysts |
-
1986
- 1986-01-13 JP JP61004717A patent/JPS62163746A/ja active Granted
- 1986-07-01 GB GB08615999A patent/GB2185347B/en not_active Expired
- 1986-07-14 DE DE3623686A patent/DE3623686A1/de active Granted
-
1987
- 1987-06-24 US US07/067,423 patent/US4794054A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0469514A2 (en) * | 1990-07-31 | 1992-02-05 | N.E. Chemcat Corporation | Supported platinum quaternary alloy electrocatalyst |
US5178971A (en) * | 1990-07-31 | 1993-01-12 | N.E. Chemcat Corporation | Supported platinum quaternary alloy electrocatalyst |
EP0469514B1 (en) * | 1990-07-31 | 1994-06-08 | N.E. Chemcat Corporation | Supported platinum quaternary alloy electrocatalyst |
US5346780A (en) * | 1991-11-25 | 1994-09-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fuel cell and method for producing an electrode used therefor |
US7022642B2 (en) | 2003-07-02 | 2006-04-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electrocatalyst and method of manufacturing the same |
JP2005235688A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Cataler Corp | 燃料電池用担持触媒、その製造方法及び燃料電池 |
JP2005317546A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Samsung Sdi Co Ltd | 燃料電池用膜−電極アセンブリー及びこれを含む燃料電池システム |
JP2012500720A (ja) * | 2008-08-26 | 2012-01-12 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 触媒の連続的な製造方法 |
JP2012091109A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Ne Chemcat Corp | パラジウム−金合金を有する還元用触媒 |
JP2014203801A (ja) * | 2013-04-10 | 2014-10-27 | 国立大学法人東京工業大学 | 電極材料および燃料電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3623686A1 (de) | 1987-07-16 |
GB8615999D0 (en) | 1986-08-06 |
DE3623686C2 (ja) | 1988-07-28 |
GB2185347A (en) | 1987-07-15 |
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GB2185347B (en) | 1989-01-05 |
US4794054A (en) | 1988-12-27 |
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