JPS632259A - ガス拡散電極への触媒担持方法 - Google Patents
ガス拡散電極への触媒担持方法Info
- Publication number
- JPS632259A JPS632259A JP61144443A JP14444386A JPS632259A JP S632259 A JPS632259 A JP S632259A JP 61144443 A JP61144443 A JP 61144443A JP 14444386 A JP14444386 A JP 14444386A JP S632259 A JPS632259 A JP S632259A
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- JP
- Japan
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- reaction layer
- catalyst
- gas diffusion
- hydrophilic
- diffusion electrode
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- Pending
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- 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
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8825—Methods for deposition of the catalytic active composition
- H01M4/8846—Impregnation
- H01M4/885—Impregnation followed by reduction of the catalyst salt precursor
-
- 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
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8882—Heat treatment, e.g. drying, baking
-
- 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
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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
等に用いるガス拡散電極への触媒担持方法に関する。
等に用いるガス拡散電極への触媒担持方法に関する。
（従来の技術）
従来のガス拡散電極は、親水部とｔθ水部とから成る反
応層のみから成るものと、この反応層に撥水性のガス拡
散層を接合して成るものとがある。
応層のみから成るものと、この反応層に撥水性のガス拡
散層を接合して成るものとがある。
これらのガス拡散電極の反応層に触媒を担持するには、
従来触媒金属化合物溶液を反応層に塗布し、反応層中の
親水部に含浸させていた。
従来触媒金属化合物溶液を反応層に塗布し、反応層中の
親水部に含浸させていた。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、反応層中の親水部を構成している親水性カー
ボンブラックの触媒金属化合物溶液に触れる表面は、完
全な親水性ではなく、製造上、取扱上から超微細な不純
物、油脂、ゴミ等の付着により、或いはガス等に触れて
部分的に親水性がそう失している。その為、反応層中の
親水部に含浸させた触媒金属化合物溶液は親水性カーボ
ンブラックの表面に触れても完全に濡れず、触媒金属化
合物溶液を乾燥分解、還元して触媒を担持すると、細か
く分散せず、部分的に大きく凝集する。従って、触媒と
しての性能が十分に得られず、燃料電池、二次電池等に
使用した際、ガス拡散電極の反応層中での電解液とガス
との反応が遅く、充電及び放電効率が低いものである。
ボンブラックの触媒金属化合物溶液に触れる表面は、完
全な親水性ではなく、製造上、取扱上から超微細な不純
物、油脂、ゴミ等の付着により、或いはガス等に触れて
部分的に親水性がそう失している。その為、反応層中の
親水部に含浸させた触媒金属化合物溶液は親水性カーボ
ンブラックの表面に触れても完全に濡れず、触媒金属化
合物溶液を乾燥分解、還元して触媒を担持すると、細か
く分散せず、部分的に大きく凝集する。従って、触媒と
しての性能が十分に得られず、燃料電池、二次電池等に
使用した際、ガス拡散電極の反応層中での電解液とガス
との反応が遅く、充電及び放電効率が低いものである。
そこで本発明は、ガス拡散電極の反応層中の親水部に含
浸させた触媒金属化合物溶液が親水性カーボンブラック
表面に触れると完全に濡れて、触媒金属化合物溶液を乾
燥分解、還元することにより、触媒が細かく分散して担
持されるようにしたガス拡散電極への触媒担持方法を提
供しようとするものである。
浸させた触媒金属化合物溶液が親水性カーボンブラック
表面に触れると完全に濡れて、触媒金属化合物溶液を乾
燥分解、還元することにより、触媒が細かく分散して担
持されるようにしたガス拡散電極への触媒担持方法を提
供し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への
触媒担持方法は、親水部と撥水部から成る反応層を有す
るガス拡散電極に触媒を担持するに於いて、ガス拡散電
極を電解質溶液で電解して、反応層中の親水部の電解質
溶液に触れた親水カーボンブラックを活性化処理し、然
る後反応層中に触媒金属化合物溶液を含浸させ、乾燥分
解、還元を行って触媒を担持することを特徴とするもの
である。
触媒担持方法は、親水部と撥水部から成る反応層を有す
るガス拡散電極に触媒を担持するに於いて、ガス拡散電
極を電解質溶液で電解して、反応層中の親水部の電解質
溶液に触れた親水カーボンブラックを活性化処理し、然
る後反応層中に触媒金属化合物溶液を含浸させ、乾燥分
解、還元を行って触媒を担持することを特徴とするもの
である。
（作用）
上記ように本発明のガス拡散電極への触媒担持方法は、
ガス拡散電極を電解質溶液中で電解して、反応層中の親
水部の電解質溶液に触れた親水性カーボンブラックを活
性化処理するので、電解質溶液に触れた親水性カーボン
ブラックの表面に水酸基が結合されて完全に親水性とな
る。従って、その後反応層に触媒金属化合物溶液を含浸
させ、乾燥分解、還元を行うことにより、触媒が細か（
分散して、触媒金属化合物溶液に触れた表面に全て略均
−な厚さで担持されることとなって触媒としての性能が
向上する。
ガス拡散電極を電解質溶液中で電解して、反応層中の親
水部の電解質溶液に触れた親水性カーボンブラックを活
性化処理するので、電解質溶液に触れた親水性カーボン
ブラックの表面に水酸基が結合されて完全に親水性とな
る。従って、その後反応層に触媒金属化合物溶液を含浸
させ、乾燥分解、還元を行うことにより、触媒が細か（
分散して、触媒金属化合物溶液に触れた表面に全て略均
−な厚さで担持されることとなって触媒としての性能が
向上する。
（実施例）
本発明によるガス拡散電極への触媒担持方法の一実施例
について説明すると、平均粒径４２０人の親水性カーボ
ンブラックと平均粒径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１
：４：４の割合で混合、成形されて成る厚さ０．１ｍｍ
、幅１００ｍｍ、長さ１００關の反応層に、平均粒径４
２０人の撥水性カーボンブラックと平均粒径Ｑ、３μの
ポリ四弗化エチレン粉末とが７：３の割合で混合成形さ
れて成る厚さ０．４ｍｍ、幅１２０ｎ、長さ１２０ｎ＋
のガス拡散層を接合したガス拡散電極を、２０％ＫＯＨ
中で、１．５■、５分間電解して、前記反応層中の親水
性カーボンブラックのＫＯＨに触れた表面を活性化処理
して、その表面に一〇Ｈ基を結合し、完全に親水性とな
した。よく水洗後反応層中に塩化白金酸（ＨｚＰ ｔＣ
１６）と水とイソプロピルアルコールとの混合液を塗布
して含浸させ、２００℃、１２０分間乾燥分解、Ｈ２中
２００℃、２ｈｒ還元を行ったところ、粒径２０〜３０
人の白金が細かく分散して、前記混合液に触れた親水性
カーボンブラックの表面に担持された。
について説明すると、平均粒径４２０人の親水性カーボ
ンブラックと平均粒径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１
：４：４の割合で混合、成形されて成る厚さ０．１ｍｍ
、幅１００ｍｍ、長さ１００關の反応層に、平均粒径４
２０人の撥水性カーボンブラックと平均粒径Ｑ、３μの
ポリ四弗化エチレン粉末とが７：３の割合で混合成形さ
れて成る厚さ０．４ｍｍ、幅１２０ｎ、長さ１２０ｎ＋
のガス拡散層を接合したガス拡散電極を、２０％ＫＯＨ
中で、１．５■、５分間電解して、前記反応層中の親水
性カーボンブラックのＫＯＨに触れた表面を活性化処理
して、その表面に一〇Ｈ基を結合し、完全に親水性とな
した。よく水洗後反応層中に塩化白金酸（ＨｚＰ ｔＣ
１６）と水とイソプロピルアルコールとの混合液を塗布
して含浸させ、２００℃、１２０分間乾燥分解、Ｈ２中
２００℃、２ｈｒ還元を行ったところ、粒径２０〜３０
人の白金が細かく分散して、前記混合液に触れた親水性
カーボンブラックの表面に担持された。
尚、上記実施例に於けるガス拡散電極は、反応層にガス
拡散層を接合したものであるが、反応層のみより成るガ
ス拡散電極でも良い。また担持する触媒は、白金に限る
ものではなく、他の白金族金属及び金銀であっても良い
ものである。
拡散層を接合したものであるが、反応層のみより成るガ
ス拡散電極でも良い。また担持する触媒は、白金に限る
ものではなく、他の白金族金属及び金銀であっても良い
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への触媒
担持方法によれば、ガス拡散電極の反応層中の親水部親
水性カーボンブラックの表面に、触媒を均一に細かく分
散して担持させることができるので、得られるガス拡散
電極の反応層中の触媒の性能が向上し、燃料電池、二次
電池等に使用した場合反応層中での電解液とガスとの反
応あるいは電解液の分解反応が活発に行われて反応速度
が著しく早くなり、充電及び放電効率が高くなるという
効果を奏する。
担持方法によれば、ガス拡散電極の反応層中の親水部親
水性カーボンブラックの表面に、触媒を均一に細かく分
散して担持させることができるので、得られるガス拡散
電極の反応層中の触媒の性能が向上し、燃料電池、二次
電池等に使用した場合反応層中での電解液とガスとの反
応あるいは電解液の分解反応が活発に行われて反応速度
が著しく早くなり、充電及び放電効率が高くなるという
効果を奏する。
出願人 田中貴金属工業株式会社
木尾 哲
置屋 長−
Claims (1)
- 親水部と撥水部から成る反応層を有するガス拡散電極に
触媒を担持するに於いて、ガス拡散電極を電解質溶液中
で電解して、反応層中の親水部の電解質溶液に触れた親
水性カーボンブラックを活性化処理し、然る後反応層中
に触媒金属化合物溶液を含浸させ、乾燥分解、還元を行
って触媒を担持することを特徴とするガス拡散電極への
触媒担持方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144443A JPS632259A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | ガス拡散電極への触媒担持方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144443A JPS632259A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | ガス拡散電極への触媒担持方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS632259A true JPS632259A (ja) | 1988-01-07 |
Family
ID=15362336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61144443A Pending JPS632259A (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | ガス拡散電極への触媒担持方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS632259A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5186734A (ja) * | 1974-12-18 | 1976-07-29 | United Technologies Corp | |
| JPS5983352A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-14 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用電極の製造方法 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61144443A patent/JPS632259A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5186734A (ja) * | 1974-12-18 | 1976-07-29 | United Technologies Corp | |
| JPS5983352A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-14 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池用電極の製造方法 |
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