JPS62232862A - ガス拡散電極 - Google Patents
ガス拡散電極Info
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- JPS62232862A JPS62232862A JP61075238A JP7523886A JPS62232862A JP S62232862 A JPS62232862 A JP S62232862A JP 61075238 A JP61075238 A JP 61075238A JP 7523886 A JP7523886 A JP 7523886A JP S62232862 A JPS62232862 A JP S62232862A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
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-
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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、燃料電池、二次電池、電気化学的リアクター
、めっき用陽極等に用いるガス拡散電極に関する。
、めっき用陽極等に用いるガス拡散電極に関する。
（従来の技術）
従来、ガス拡散電極として、白金、親水性カーボンブラ
ック、ｆａ水性カーボンブラック、ポリ四弗化エチレン
より成る親水部と撥水部をを有する反応層に、撥水性カ
ーボンブラック、ポリ四弗化エチレンより成る１θ水性
のガス拡散層を接合して成るものがある。
ック、ｆａ水性カーボンブラック、ポリ四弗化エチレン
より成る親水部と撥水部をを有する反応層に、撥水性カ
ーボンブラック、ポリ四弗化エチレンより成る１θ水性
のガス拡散層を接合して成るものがある。
このガス拡散電極は、燃料電池等に使用した場合、電解
液は反応層を透過するが、ガス拡散層を透過せず、触媒
反応により生成したガス或いは供給ガスのみガス拡散層
を拡散透過するものである。
液は反応層を透過するが、ガス拡散層を透過せず、触媒
反応により生成したガス或いは供給ガスのみガス拡散層
を拡散透過するものである。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、上記ガス拡散電極の反応層は、親水性カーボ
ンブラックに白金触媒を付着させ、撥水性カーボンブラ
ック、ポリ四弗化エチレンと混合し結着したものである
から、白金触媒部分に必ず電解液が浸透できる構造には
ならず、しかも電解液の浸透できる親水部とガス拡散通
路となる撥水部とが均一微細に隣接した構造にならない
。その為、反応層中の白金触媒には電解液と接触せず、
反応に寄与しないものがあり、また電解液とガスとの接
触面積が十分でなく、触媒性能が低いものである。つま
り、従来のガス拡散電極は、単位面積当りの白金触媒の
反応面積比及び電解液とガスとの接触面積が小さく、従
ってガス拡散電極の単位面積当りの流せる電流が少ない
という問題点がある。
ンブラックに白金触媒を付着させ、撥水性カーボンブラ
ック、ポリ四弗化エチレンと混合し結着したものである
から、白金触媒部分に必ず電解液が浸透できる構造には
ならず、しかも電解液の浸透できる親水部とガス拡散通
路となる撥水部とが均一微細に隣接した構造にならない
。その為、反応層中の白金触媒には電解液と接触せず、
反応に寄与しないものがあり、また電解液とガスとの接
触面積が十分でなく、触媒性能が低いものである。つま
り、従来のガス拡散電極は、単位面積当りの白金触媒の
反応面積比及び電解液とガスとの接触面積が小さく、従
ってガス拡散電極の単位面積当りの流せる電流が少ない
という問題点がある。
そこで本発明は、反応層の触媒を全て電解液と接触させ
、且つ電解液とガスとの接触面積を大きくして触媒性能
を高めようとするものである。
、且つ電解液とガスとの接触面積を大きくして触媒性能
を高めようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
上記問題点を解決するための本発明のガス拡散電極は、
親水性電気伝導体の触媒微粒子とポリ四弗化エチレンと
より成る親水部と、撥水性カーボンブランクとポリ四弗
化エチレン粉末とより成る撥水部とが交互に配されて成
る反応層を有するものである。
親水性電気伝導体の触媒微粒子とポリ四弗化エチレンと
より成る親水部と、撥水性カーボンブランクとポリ四弗
化エチレン粉末とより成る撥水部とが交互に配されて成
る反応層を有するものである。
本発明のガス拡散電極に於ける反応層の親水部を構成す
る親水性電気伝導体の触媒微粒子とは、活性炭、親水性
カーボンブラック、金属、酸化物等を云う。
る親水性電気伝導体の触媒微粒子とは、活性炭、親水性
カーボンブラック、金属、酸化物等を云う。
（作用）
上記の如く構成された本発明のガス拡散電極は、反応層
に親水部と↑Ω木部とが交互に均一微細に配されている
ので、燃料電池等に使用した場合、電解液は親水部全体
に浸透し、殆んどの触媒に電解液が接触し、また供給ガ
スはガス拡散通路となる撥水部全体に拡散し、電解液と
ガスとの接触面積も大きくなる。従って、本発明のガス
拡散電極は単位面積当りの流せる電流が大きいものとな
る。
に親水部と↑Ω木部とが交互に均一微細に配されている
ので、燃料電池等に使用した場合、電解液は親水部全体
に浸透し、殆んどの触媒に電解液が接触し、また供給ガ
スはガス拡散通路となる撥水部全体に拡散し、電解液と
ガスとの接触面積も大きくなる。従って、本発明のガス
拡散電極は単位面積当りの流せる電流が大きいものとな
る。
（実施例）
本発明のガス拡散電極の一実施例を第１図によって説明
する。このガス拡散電極１は、平均粒径４２０人の活性
炭粉末と平均粒径０．３μのポリ四弗化エチレン粉末と
が７：３の割合から成る幅１μ、長さ１００ｍｍ、裔さ
０．１ｍの親水部２と、平均粒径４２０人の撥水性カー
ボンブラックと平均粒径０．３μのポリ四弗化エチレン
粉末とが７：３の割合から成る幅１μ、長さ１００＊ｎ
、高さ０ 、１ ｍｍのｔ０水部３とが夫々１０５本交
互に配列接合されて成る幅１００鶴、長さ１００ｍｍ、
厚さ０．１１ｍの反応Ｎ４に、平均粒径４２０人の撥水
性カーボンブラックと平均粒径０．３μのポリ四弗化エ
チレン粉末とが６．５７３．５の割合から成る幅１１０
龍、長さ１１０龍、厚さ０．５鶴のｔ８水性のガス拡散
層５が接合されて成るものである。 本発明のガス拡散
電極の他の実施例を第２図によって説明する。このガス
拡散電極１′は、平均粒径２００人のＮｉ粉末と平均粒
径０．３μのポリ四弗化エチレン粉末とが７＝３μの割
合から成る幅１μ、高さ０．１ｍｓの親水部２′と、平
均粒径４２０人のｔΩ水性カーボンブランクと平均粒径
０．３μのポリ四弗化エチレン粉末とが７；３の割合か
ら成る幅１μ、高さ０．１１−の撥水部３′とが隣り合
って渦巻状に多数回巻かれて半径方向に交互に配されて
成る直径１１７１ｍ、厚さ０，１ｎ＋の反応層４′に、
平均粒径４２０人の撥水性カーボンブラックと平均粒径
０．３μのポリ四弗化エチレン粉末とが６．５ ： ３
．５の割合から成る直径１１０鶴、厚さ０ 、５ ｍｍ
の円形の撥水性のガス拡散層５′が接合されて成るもの
である。
する。このガス拡散電極１は、平均粒径４２０人の活性
炭粉末と平均粒径０．３μのポリ四弗化エチレン粉末と
が７：３の割合から成る幅１μ、長さ１００ｍｍ、裔さ
０．１ｍの親水部２と、平均粒径４２０人の撥水性カー
ボンブラックと平均粒径０．３μのポリ四弗化エチレン
粉末とが７：３の割合から成る幅１μ、長さ１００＊ｎ
、高さ０ 、１ ｍｍのｔ０水部３とが夫々１０５本交
互に配列接合されて成る幅１００鶴、長さ１００ｍｍ、
厚さ０．１１ｍの反応Ｎ４に、平均粒径４２０人の撥水
性カーボンブラックと平均粒径０．３μのポリ四弗化エ
チレン粉末とが６．５７３．５の割合から成る幅１１０
龍、長さ１１０龍、厚さ０．５鶴のｔ８水性のガス拡散
層５が接合されて成るものである。 本発明のガス拡散
電極の他の実施例を第２図によって説明する。このガス
拡散電極１′は、平均粒径２００人のＮｉ粉末と平均粒
径０．３μのポリ四弗化エチレン粉末とが７＝３μの割
合から成る幅１μ、高さ０．１ｍｓの親水部２′と、平
均粒径４２０人のｔΩ水性カーボンブランクと平均粒径
０．３μのポリ四弗化エチレン粉末とが７；３の割合か
ら成る幅１μ、高さ０．１１−の撥水部３′とが隣り合
って渦巻状に多数回巻かれて半径方向に交互に配されて
成る直径１１７１ｍ、厚さ０，１ｎ＋の反応層４′に、
平均粒径４２０人の撥水性カーボンブラックと平均粒径
０．３μのポリ四弗化エチレン粉末とが６．５ ： ３
．５の割合から成る直径１１０鶴、厚さ０ 、５ ｍｍ
の円形の撥水性のガス拡散層５′が接合されて成るもの
である。
上記各実施例のガス拡散電極１．１′を夫々例えば燃料
電池に使用すると、反応層４．４′の１８水部３．３′
には電解液は全く浸透せず、親水性電気伝導体の触媒微
粒子である活性炭粉末やＮｉ粉末を有する親水部２．２
′のみに浸透し、殆んどの活性炭粉末やＮｉ粉末の触媒
に電解液が接触する。従って、反応層４．４′の活性炭
粉末やＮｉ粉末の触媒は殆んど触媒反応に寄与するもの
である。
電池に使用すると、反応層４．４′の１８水部３．３′
には電解液は全く浸透せず、親水性電気伝導体の触媒微
粒子である活性炭粉末やＮｉ粉末を有する親水部２．２
′のみに浸透し、殆んどの活性炭粉末やＮｉ粉末の触媒
に電解液が接触する。従って、反応層４．４′の活性炭
粉末やＮｉ粉末の触媒は殆んど触媒反応に寄与するもの
である。
尚、上記各実施例では反応層４．４′中の触媒が活性炭
粉末やＮｉ粉末より成るが、反応層４．４′における触
媒性能を向上させる為に、更に金属（白金族金属、Ａｕ
ｓ Ａｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、それらの合金等）又は金
属酸化物若しくはその両方を含有させても良いものであ
る。
粉末やＮｉ粉末より成るが、反応層４．４′における触
媒性能を向上させる為に、更に金属（白金族金属、Ａｕ
ｓ Ａｇ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、それらの合金等）又は金
属酸化物若しくはその両方を含有させても良いものであ
る。
また上記実施例では反応層にガス拡散層を接合したが、
反応層のみでもよくあるいは不浸透層を設けてもよいも
のである。
反応層のみでもよくあるいは不浸透層を設けてもよいも
のである。
（発明の効果）
以上の説明で判るように本発明のガス拡散電極は、反応
層での電解液とガスとの接触面積が極めて大きく、しか
も触媒である親水性電気伝導体の触媒微粒子の殆んどが
電解液と接触し、触媒反応に寄与するので、反応層の触
媒性能が著しく向上するという優れた効果がある。
層での電解液とガスとの接触面積が極めて大きく、しか
も触媒である親水性電気伝導体の触媒微粒子の殆んどが
電解液と接触し、触媒反応に寄与するので、反応層の触
媒性能が著しく向上するという優れた効果がある。
第１図は本発明のガス拡散電極の一実施例を示す斜視図
、第２図は他の実施例を示す斜視図である。 出願人 田中貴金属工業株式会社 第１図 第２図
、第２図は他の実施例を示す斜視図である。 出願人 田中貴金属工業株式会社 第１図 第２図
Claims (1)
- 親水性電気伝導体の触媒微粒子とポリ四弗化エチレンと
より成る親水部と、撥水性カーボンブラックとポリ四弗
化エチレンとより成る撥水部とが交互に配されて成る反
応層を有するガス拡散電極。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075238A JPS62232862A (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | ガス拡散電極 |
| EP87830085A EP0241432B1 (en) | 1986-03-07 | 1987-03-05 | Gas permeable electrode |
| DE87830085T DE3786943T2 (de) | 1986-03-07 | 1987-03-05 | Gasdurchlässige Elektrode. |
| US07/356,612 US4931168A (en) | 1986-03-07 | 1989-05-23 | Gas permeable electrode |
| US07/716,810 US5266177A (en) | 1986-03-07 | 1991-06-17 | Process for preparing reaction layer of gas permeable electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61075238A JPS62232862A (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | ガス拡散電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232862A true JPS62232862A (ja) | 1987-10-13 |
Family
ID=13570437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61075238A Pending JPS62232862A (ja) | 1986-03-07 | 1986-04-01 | ガス拡散電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62232862A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003514367A (ja) * | 1999-10-26 | 2003-04-15 | ザ ジレット カンパニー | 金属空気電気化学電池のカソード |
| WO2005048382A2 (en) * | 2003-11-12 | 2005-05-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electrolytic membrane structure for fuel cell and fuel cell |
| JP2006520087A (ja) * | 2003-03-07 | 2006-08-31 | マイクロセル コーポレーション | 燃料電池構造体および組立体 |
| JP2020013722A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | 株式会社グラヴィトン | 固体高分子形燃料電池及び電極製造方法 |
-
1986
- 1986-04-01 JP JP61075238A patent/JPS62232862A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003514367A (ja) * | 1999-10-26 | 2003-04-15 | ザ ジレット カンパニー | 金属空気電気化学電池のカソード |
| JP2006520087A (ja) * | 2003-03-07 | 2006-08-31 | マイクロセル コーポレーション | 燃料電池構造体および組立体 |
| WO2005048382A2 (en) * | 2003-11-12 | 2005-05-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electrolytic membrane structure for fuel cell and fuel cell |
| WO2005048382A3 (en) * | 2003-11-12 | 2007-01-18 | Nissan Motor | Electrolytic membrane structure for fuel cell and fuel cell |
| JP2020013722A (ja) * | 2018-07-19 | 2020-01-23 | 株式会社グラヴィトン | 固体高分子形燃料電池及び電極製造方法 |
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