JPS62249360A - ガス拡散電極の製造方法 - Google Patents
ガス拡散電極の製造方法Info
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- JPS62249360A JPS62249360A JP61092545A JP9254586A JPS62249360A JP S62249360 A JPS62249360 A JP S62249360A JP 61092545 A JP61092545 A JP 61092545A JP 9254586 A JP9254586 A JP 9254586A JP S62249360 A JPS62249360 A JP S62249360A
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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。
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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の製造方法の改
良に関する。
、めっき用陽極等に用いるガス拡散電極の製造方法の改
良に関する。
(従来の技術)
従来、ガス拡散電極の製造方法として、炭素粉に白金触
媒を付着させ、これとポリ四弗化エチレン粉末とを混合
した後プレスし、然る後焼結して反応層を形成する方法
がある。
媒を付着させ、これとポリ四弗化エチレン粉末とを混合
した後プレスし、然る後焼結して反応層を形成する方法
がある。
(発明が解決しようとする問題点)
ところで、上記製造方法で作られた反応層より成るガス
拡散電極は、白金触媒を付着させた炭素粉とポリ四弗化
エチレン粉末とが、プレスした通りに焼結されずに高温
で粉末の熱膨張により弛緩してしまう為、電解液及びガ
ス通路が途切れているものが多い、従って反応層中の白
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、また電解液とガスの接触面積が十分ではなく、触
媒性能が低いものである。
拡散電極は、白金触媒を付着させた炭素粉とポリ四弗化
エチレン粉末とが、プレスした通りに焼結されずに高温
で粉末の熱膨張により弛緩してしまう為、電解液及びガ
ス通路が途切れているものが多い、従って反応層中の白
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、また電解液とガスの接触面積が十分ではなく、触
媒性能が低いものである。
そこで本発明は、電解液の侵入通路、ガス拡散通路が途
切れないように予定通り確保できるガス拡散電極の製造
方法を提供せんとするものである。
切れないように予定通り確保できるガス拡散電極の製造
方法を提供せんとするものである。
(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の製
造方法は、親水性の炭素粉と撥水性の炭素粉と撥水性の
結着剤とを混合し、次にホントプレスを行って、然る後
直ちに急冷又はプレス状態のまま冷却して反応層を形成
することを特徴とするものである。
造方法は、親水性の炭素粉と撥水性の炭素粉と撥水性の
結着剤とを混合し、次にホントプレスを行って、然る後
直ちに急冷又はプレス状態のまま冷却して反応層を形成
することを特徴とするものである。
(作用)
本発明のガス拡散電極の製造方法は、上記の如くホット
プレスにより親水性の炭素粉とto水性ノ炭素紛と撥水
性の結着剤との混合粉末を焼結するので・焼結の際粉末
が押さえられて移動せず、弛緩することもない。しかも
直ちに急冷又はプレス状態のまま冷却するので、焼結時
の粉末の状態が維持される。従って電解液の侵入通路や
ガス拡散通路が途切れることが無く予定通り確保できる
。
プレスにより親水性の炭素粉とto水性ノ炭素紛と撥水
性の結着剤との混合粉末を焼結するので・焼結の際粉末
が押さえられて移動せず、弛緩することもない。しかも
直ちに急冷又はプレス状態のまま冷却するので、焼結時
の粉末の状態が維持される。従って電解液の侵入通路や
ガス拡散通路が途切れることが無く予定通り確保できる
。
(実施例)
本発明のガス拡散電極の製造方法の一実施例について説
明すると、先ず平均粒径400人の親水性の炭素粉と平
均粒径400人の撥水性の炭素粉と平均粒径0.2μの
ポリ四弗化エチレン粉末とを7=7:6の割合で分散液
中で均一に分散混合した後乾燥し、次にこの混合乾燥粉
末を縦100mm、横1001の成形型に1.2g充填
し、600 kg / cn!の加圧力と360°Cの
加熱温度で5秒間ホントプレスを行って、然る後成形型
のまま水冷却により常温(25℃)まで5秒間かけて急
冷して厚さ0.1mm、縦100龍、横100flの反
応層より成るガス拡散電極を得た。
明すると、先ず平均粒径400人の親水性の炭素粉と平
均粒径400人の撥水性の炭素粉と平均粒径0.2μの
ポリ四弗化エチレン粉末とを7=7:6の割合で分散液
中で均一に分散混合した後乾燥し、次にこの混合乾燥粉
末を縦100mm、横1001の成形型に1.2g充填
し、600 kg / cn!の加圧力と360°Cの
加熱温度で5秒間ホントプレスを行って、然る後成形型
のまま水冷却により常温(25℃)まで5秒間かけて急
冷して厚さ0.1mm、縦100龍、横100flの反
応層より成るガス拡散電極を得た。
こうして作った実施例のガス拡散電極は、現水性の炭素
粉と18水性の炭素粉とポリ四弗化エチレン粉末とがプ
レス状態のまま焼結固化していて、当初予定した通りの
電解液の侵入通路及びガス拡散通路が確保されている。
粉と18水性の炭素粉とポリ四弗化エチレン粉末とがプ
レス状態のまま焼結固化していて、当初予定した通りの
電解液の侵入通路及びガス拡散通路が確保されている。
従って、この実施例のガス拡散電極を、例えば燃料電池
に使用すると、電解液は親水性の炭素粉によって形成さ
れた電解液侵入通路の全てに侵入し、ガスは撥水性の炭
素粉とポリ四弗化エチレン粉末によって形成されたガス
拡散通路の全てに侵入し、電解液とガスの接触面積は十
分なものとなり、触媒性能が向上する。
に使用すると、電解液は親水性の炭素粉によって形成さ
れた電解液侵入通路の全てに侵入し、ガスは撥水性の炭
素粉とポリ四弗化エチレン粉末によって形成されたガス
拡散通路の全てに侵入し、電解液とガスの接触面積は十
分なものとなり、触媒性能が向上する。
例えば0.56nv/CAの白金を担持した末法で作製
した電極は、硫酸電解液中60℃で水素酸化に対し25
mV分極で3A/c++!、酸素還元に対し800mV
(対水素電極)で0.6A/cn(、750mV (対
水素電極)で2 A / cdの電流密度を示した。こ
れは一般の電極の電流密度の2倍以上である。電解液に
ひたり、電極反応に与かり得る白金触媒量は水素吸脱着
に関するポルタングラムより電気化学的に決定できるが
、これによると使用触媒の約75%が反応に与かってい
ることがわかった。これは通常の電極の場合の2倍以上
であり、上述の特性向上とよく一致する。またガス供給
が十分に行われているかどうかは電位−電流密度の関係
のいわゆるターフエル曲線を描いて、それがどれくらい
大きい電流密度領域まで直線関係を与えるかによって明
らかにできる。1気圧下の酸素還元反応において上記電
極は2A/cutまで直線関係を与え通常の電極の場合
の0.6A/cd以下に較べ著しく大きく、末法による
電極中のガス拡散通路が他に優ることが明らかである。
した電極は、硫酸電解液中60℃で水素酸化に対し25
mV分極で3A/c++!、酸素還元に対し800mV
(対水素電極)で0.6A/cn(、750mV (対
水素電極)で2 A / cdの電流密度を示した。こ
れは一般の電極の電流密度の2倍以上である。電解液に
ひたり、電極反応に与かり得る白金触媒量は水素吸脱着
に関するポルタングラムより電気化学的に決定できるが
、これによると使用触媒の約75%が反応に与かってい
ることがわかった。これは通常の電極の場合の2倍以上
であり、上述の特性向上とよく一致する。またガス供給
が十分に行われているかどうかは電位−電流密度の関係
のいわゆるターフエル曲線を描いて、それがどれくらい
大きい電流密度領域まで直線関係を与えるかによって明
らかにできる。1気圧下の酸素還元反応において上記電
極は2A/cutまで直線関係を与え通常の電極の場合
の0.6A/cd以下に較べ著しく大きく、末法による
電極中のガス拡散通路が他に優ることが明らかである。
尚、触媒性能をより一層向上させる為に、親水性の炭素
粉に白金族金属、金、銀、ニッケル、コバルト等の触媒
金属又はその酸化物若しくはその両方を付着させても良
いものである。これらを付着させるには、最も一般的に
は、溶媒で分散させた親水性の炭素粉に湿式還元した超
微粒の触媒金属を担持する。然る後、この炭素粉と撥水
性の炭素粉とポリ四弗化エチレン粉末との分散液を集電
用多孔体上に塗布した後、上述のホットプレスを行って
電極とする。また別の方法としては親水性の炭素粉と撥
水性の炭素粉とポリ四弗化エチレン粉末とを混合した混
合粉末に触媒金族化合物溶液を含浸させてペーストとな
し、ペーストを集電用多孔体上に塗布乾燥後、ホットプ
レスにより焼結した際触媒金属化合物溶液を分解し更に
還元を行うと良い。また別の方法としては反応層を形成
した後触媒金属化合物溶液を含浸させ、次いで加熱して
前記溶液を分解し、然る後還元を行うと良い。
粉に白金族金属、金、銀、ニッケル、コバルト等の触媒
金属又はその酸化物若しくはその両方を付着させても良
いものである。これらを付着させるには、最も一般的に
は、溶媒で分散させた親水性の炭素粉に湿式還元した超
微粒の触媒金属を担持する。然る後、この炭素粉と撥水
性の炭素粉とポリ四弗化エチレン粉末との分散液を集電
用多孔体上に塗布した後、上述のホットプレスを行って
電極とする。また別の方法としては親水性の炭素粉と撥
水性の炭素粉とポリ四弗化エチレン粉末とを混合した混
合粉末に触媒金族化合物溶液を含浸させてペーストとな
し、ペーストを集電用多孔体上に塗布乾燥後、ホットプ
レスにより焼結した際触媒金属化合物溶液を分解し更に
還元を行うと良い。また別の方法としては反応層を形成
した後触媒金属化合物溶液を含浸させ、次いで加熱して
前記溶液を分解し、然る後還元を行うと良い。
本発明の製造方法により作ったガス拡散電極は反応層の
みより成るが、この反応層に撥水性の炭素粉とポリ四弗
化エチレン粉末との混合粉末が焼結されて成る撥水性の
ガス拡散層を接合しても良いものである。あるいはカー
ボンペーパーなどの集電材をt8水化処理しておき前述
の集電材とガス拡散層の二つの役目を兼ねさせることも
できるものである。
みより成るが、この反応層に撥水性の炭素粉とポリ四弗
化エチレン粉末との混合粉末が焼結されて成る撥水性の
ガス拡散層を接合しても良いものである。あるいはカー
ボンペーパーなどの集電材をt8水化処理しておき前述
の集電材とガス拡散層の二つの役目を兼ねさせることも
できるものである。
(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の製造方
法は、ホットプレスにより親水性の炭素粉と撥水性の炭
素粉と18水性の結着剤との混合粉末を焼結し、直ちに
急冷又はプレス状態のまま冷却するので、焼結時の粉末
が弛緩することなく焼結状態が維持されて電解液の侵入
通路やガス拡散通路が途切れることが無く、従って電解
液は侵入通路の全てに侵入し、ガスは拡散通路の全てに
侵入し、電解液とガスとの接触面積が十分で、触媒性能
の極めて高い優れたガス拡散電極を得ることができると
いう効果がある。
法は、ホットプレスにより親水性の炭素粉と撥水性の炭
素粉と18水性の結着剤との混合粉末を焼結し、直ちに
急冷又はプレス状態のまま冷却するので、焼結時の粉末
が弛緩することなく焼結状態が維持されて電解液の侵入
通路やガス拡散通路が途切れることが無く、従って電解
液は侵入通路の全てに侵入し、ガスは拡散通路の全てに
侵入し、電解液とガスとの接触面積が十分で、触媒性能
の極めて高い優れたガス拡散電極を得ることができると
いう効果がある。
Claims (1)
- 親水性炭素粉と撥水性炭素粉と撥水性結着剤とを混合し
、次にホットプレスを行って、然る後直ちに急冷又はプ
レス状態のまま冷却して反応層を形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 |
---|---|---|---|
JP61092545A JPH0711962B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | ガス拡散電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61092545A JPH0711962B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | ガス拡散電極の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62249360A true JPS62249360A (ja) | 1987-10-30 |
JPH0711962B2 JPH0711962B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=14057358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61092545A Expired - Fee Related JPH0711962B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | ガス拡散電極の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0711962B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006000156A1 (en) * | 2004-06-23 | 2006-01-05 | Byd Company Limited | Gas diffusion electodes and membrane electrode assemblies for proton exchange membrane fuel cells |
KR100762343B1 (ko) | 2004-06-23 | 2007-10-04 | 비와이디 컴퍼니 리미티드 | 수소이온교환막 연료전지용 가스확산전극 및 막-전극접합체 |
CN114122424A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-03-01 | 合肥师范学院 | 一种亲水碳基Ni纳米ORR电催化剂的制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS56145673A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-12 | Agency Of Ind Science & Technol | Electrode for fuel cell |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP61092545A patent/JPH0711962B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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JPH0711962B2 (ja) | 1995-02-08 |
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