KR100560558B1 - 전기화학 소자 - Google Patents

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KR100560558B1 KR1020050012772A KR20050012772A KR100560558B1 KR 100560558 B1 KR100560558 B1 KR 100560558B1 KR 1020050012772 A KR1020050012772 A KR 1020050012772A KR 20050012772 A KR20050012772 A KR 20050012772A KR 100560558 B1 KR100560558 B1 KR 100560558B1
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시로 야마우치
미노루 기무라
히로가즈 데라우치
오사무 다카이
고로 야마우치
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
고로 야마우치
오사무 다카이
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Abstract

전극간의 수활량차를 크게 함으로써, 출력 전압을 높게한다.
수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로된 고체 전해질막(5)과, 이 고체 전해질막(5)의 한쪽에 형성된 접촉기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극(6)과 고체 전해질막(5)의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극(7)을 구비한 것이다.
전기화학 소자, 고체 전해질막.

Description

전기화학 소자{ELECTROCHEMICAL ELEMENT}
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1을 표시하는 구성도.
도 2는 도 1의 제 1의 전극의 단면도.
도 3은 도 1의 제 2의 전극의 단면도.
도 4는 도 1의 출력 특성을 표시하는 설명도.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2를 표시하는 구성도.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 3을 표시하는 구성도,
도 7은 도 6의 요부 설명도.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 4를 표시하는 구성도,
도 9는 종래의 전기화학 소자의 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
5 : 고체 전해질막, 6,9,12,16 : 제 1의 전극,
7,10,13,17 : 제 2의 전극, 15 : 기체,
18 : 전기화학 소자.
본 발명은, 고체 전해질을 사용해서 화학에너지와 전기에너지 사이의 에너지 교환을 하는 전기화학 소자에 관한 것이다.
도 9는, 고체 전해질을 사용한 에너지 변환소자로서, 예를 들면 일본국 특개평6-63343호 공보에 기재된 전기화학 소자의 구성도이다. 도 9에서 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질막(1)의 한쪽에 제 1의 전극(2) 및 다른쪽에 제 2의 전극(3)이 형성되어 있다. 또 고체 전해질막(1)은 예를 들면 듀폰(Dupont)사제의 나피온 (Nafion)-117(등록상표)이다. 제 1의 전극(2)은 급전기능을 갖는 백금도금을 한 스테인레스 섬유, 티탄의 익스팬드메탈, 촉매기능을 갖는 백금흑 및 고체 전해질성분의 혼합층이다. 또 제 2의 전극(3)은 급전기능을 갖는 백금도금된 스테인레스 섬유, 촉매기능을 갖는 백금흑 및 고체 전해질성분의 혼합층이다. 4는 직류전원으로 +측이 제 1이 전극(2)에 접속되고, -측이 제 2의 전극(3)에 접속되어 있다.
상기 구성에서 제 1의 전극(2)을 고습도측의 고수활량측 공간(I)으로 하고, 제 2의 전극(3)을 저습도측으로 저수활량측 공간(II)으로 했을때 제 1의 전극(2)측에서 식(1) 및 제 2의 전극(3)식에서 식(2)의 반응이 일어난다.
H20 →2H+ + (1/2)O2 + 2e- ····(1)
2H+ + (1/2)O2 + 2e- →H2O ····(2)
즉, 제 1의 전극(2)에서는 물의 분해반응이 일어나고, 제 2의 전극(3)에서는 물의 생성반응이 일어남으로써, 물은 고습도측의 고수활량측 공간(I)에서 저습도측의 저수활량측 공간 (II)으로 이행한다.
여기서, 식(1) 및 (2)의 반응이 진행해서 제 1의 전극(2)에 접하는 공간의 습도가 제 2의 전극(3)에 접하는 공간의 습도보다 낮아져도 그 상태를 보존할 수가 있다. 또 고수활량측 공간(I)과 저수활량측 공간(II)과의 습도차는 인가 전압에 의해 제어할 수가 있다. 이상과 같이 해서 각 공간(I),(II)의 습도제어를 할 수가 있다.
종래의 전기화학 소자는 이상과 같이 구성되어 있으므로 양 전극(2),(3)수활량 차를 이용해서 전기에너지를 회수하는 경우의 출력전압은 한족면에 습도 100%, 다른쪽면에 습도 10% 레벨과 10배의 활량차를 부여해도 출력전압은 수 mV 정도로 낮고, 출력전압을 높게하는 것이 곤란하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 양 전극간의 수활량 차를 크게함으로써 출력전압을 높게할 수 있는 전기화학 소자를 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.
본 발명에 관한 전기화학 소자는 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로 된 고체 전해질막과 이 고체 전해질막의 한쪽에 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극과 고체 전해질막의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극을 구비한 것이다.
또, 제 1의 전극의 표면에 프라즈마, 진공자외광 및 오존의 적어도 하나를 조사한 것이다.
또, 제 1의 전극의 표면에 친수기를 갖는 물질을 퇴적해서 밀착시킨 것이다.
실시의 형태 1.
도 1은 실시의 형태 1을 표시하는 구성도이다. 도 1에서 4는 고체 전해질막으로 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질이다. 고체 전해질막(5)은, 예를 들면 듀폰사제의 나피온-117(등록상표)를 사용한다. 6은 고체 전해질막(5)의 한쪽에 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극으로 산화경향이 다른 2종의 금속성분을 합금화해서 산화경향이 높은 쪽의 금속성분을 산화시켜서 표면에 산화물 미립자 (6a)를 분산시킨 것을 고체 전해질막(5)에 압접한다.
제 1의 전극(6)은 예를 들면 촉매기능 및 급전기능을 갖는 Pt에 Ti를 20원% 고용시킨 합금을 순산소 900 기압중에서 500℃의 열처리에 의해 도 2에 표시한 바와 같이 Ti만을 아나타제형 또는 투주탈형 TiO2입자로서 합금의 표면 및 내부에 석출시킨다. 이때 합금중에 Ti농도구배가 생겨서 Ti의 내부에서 표면을 향한 확산이 촉진되므로 표면은 면적분율로 해서 70%정도의 친수성의 TiO2입자로 덮히게 된다.
7은 고체 전해질막(5)의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극으로 산화경향이 다른 2종의 금속성분을 합금화하고 산화경향이 높은 쪽의 금속성분을 산화시켜서 표면에 존재하는 제 2의 산화물 입자(7a)를 선택적으로 제거해서 도 3에 표시한 바와 같이 프랙탈상의 돌기부(7b)를 형성한 것이다. 제 2의 전극(7)은 예를 들면 촉매기능 및 급전기능을 갖는 Pt에 Si를 15원자% 고용시킨 합금을 순산소 950 기압중에서800℃의 열처리에 의해 Si만큼 SiO2입자로서 합금의 표면 및 내부에 석출시킨다. 이것을 복스카운틴법에 의해 프래탁 차수를 측정한 결과, 2.25의 프랙탈 차수를 갖는 프랙탈면이 얻어졌다. 이 프랙탈면은 수 nm에서 수백 nm의 범위로 소정의 값의 돌기가 형성 되었었다 그리고 이 프랙탈면이 150도인 초발수성을 갖는 제 2의 전극(7)이 형성되었다.
8은 양 전극(6),(7)간에 접속된 부하이다.
다음 동작에 대해 설명한다. 도 1에서 도 3에 있어서 제 1의 전극(6)을 고수활량측 공간(I)로 하고, 제 2의 전극(7)을 저수활량측 공간(II)으로서 양 전극 (6),(7)간에 부하(8)를 접속했을때 제 1의 전극(6)측에서는 식 (3)의 반응이 일어나고 제 2의 전극(7)측에서는 (4)의 반응이 일어난다.
H2O →2H+ + (1/2)O2 + 2e- ····(3)
2H+ + (1/2)O2 +2e- →H2O ····(4)
그리고, 양 전극(6),(7)간의 수활량차에 기인해서 식 (5)에 표시하는 기전력 이 발생한다.
Figure 112005008161612-pat00001
식(5)에서 (H2O)는 수활량(mmHg), (H+)는 수소이온 농도(mol/L),(O2)는 산소압(mmHg), 첨자의 (I)는 고수활량측, (II)는 저수활량측, E는 기전력(V), Eo는 이론기전력으로 Eo=0, R는 기체정수, T는 절대온도 [K], F는 파라디정수, n는 전하이동수로 n=2 및 303(RT/nF)는 30mV(고수활량측 (I)과 저수활량측 (II)의 비가 10인 경우)이다.
이 경우, 양 공간(I),(II)의 산소농도 및 고체 전해질막(5)내의 수소이온 농도가 일정하게 했을때 고수활량측과 저수활량측과의 수활량비를 파라미터로 해서 도 4에 표시한 출력특성이 얻어졌다.
이상과 같이 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로 된 고체 전해질막(5)과 이 고체 전해질막(5)의 한쪽에 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극(6)과 고체 전해질막(5)의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극 (7)에 의해 구성한 것으로 인해 도 4에 표시한 바와 같이 출력특성의 향상을 도모 할 수 있으므로 출력전압을 높게할 수가 있다.
또, 산화경향이 다른 2종의 금속성분을 합금화하고, 산화경향이 높은 쪽의 금속성분을 산화시켜서 표면에 제 1의 산화물 미립자(6a)를 분산시킨 것을 제 1의 전극(6)으로 하고 산화경향이 다른 2종의 금속성분을 합금화하고, 산화경향이 높은 쪽의 금속성분을 산화시켜서 표면에 존재하는 제 2의 산화물 미립자(7a)를 선택적으로 제거해서 돌기부를 형성한 것을 제 2의 전극(7)으로 한 것으로 인해 도 4에 표시한 바와 같이 출력특성의 향상을 도모할 수가 있었다.
또, 제 1의 전극의 표면이 모세관 현상을 생기도록 다공성을 갖는 도전체로 구성되어 있으므로 해서 친수성의 향상을 도모할 수가 있다.
또, 제 2의 전극의 표면을 프랙탈상으로 한 것으로 인해 발수서의 향상을 도모할 수가 있다. 또 프랙탈면과는 비정수차원을 갖는 형상의 총징으로 표면 거칠기의 정도이다.
프랙탈면의 정도로는 프래탈차수 D로 표시되고 D가 2.01이상이 소망된다. 이 값 이하에서는 물방울 접촉각에 미치는 표면 거칠리가 기대할 수가 없다.
또, 실시의 형태 1의 도 1에서 고체 전해질(5)의 면적 10㎠로 해서 30℃, 60%RH의 조건하에서 제습소자로서 사용하는 경우 부하(8)의 대신에 직류전류를 접속했을때 제 1의 전극(6)측에서 제 2의 전극(7)에의 물의 역류가 억제되므로 물이동 능력이 1.6g/h가 되고, 종래의 것에 비해 대폭적으로 개선 되었다.
또, 실시의 형태 1에서 제 1의 전극(6)은 2종의 금속 예를 들면 Pt와 Ti와의 합금을 선재화한 후 내부산화를 하고 3기압 이상의 압력으로 압출함으로써 친수성 TiO2로 입자가 분산하는 선재를 형성하고, 이 선재를 웨이브상으로 한 것이다. 또 전극(7)은 친수성 TiO2입자가 분산하는 선재 표면에서 TiO2입자를 제거하고 메톡시시란 커플링처리를 함으로써 발수성이 얻어진다.
그리고, 제 1의 전극(6)과 제 2의 전극(7)사이에 고체 전해질막(5)을 끼고 핫프레스(190℃, 30kg/㎠)로 고착함으로써 같은 효과를 기대할 수가 있다.
실시의 형태 2.
도 5는 실시의 형태 2를 표시하는 구성도이다. 도 5에서 도 5는 실시의 형태 1의 것과 같은 것이다. 9는 고체 전해질막(5)의 한쪽에 형성된 제 1의 전극이고, 고체 전해질막(5)과 접속하는 쪽에 접촉기능을 갖는 반응부(9a)로 구성되어 있다. 또 친수부(9b)는 예를 들면 티탄표면에 백금도금을 한 다공성을 갖는 금속으로 깊이방향과 구멍직경과의 비를 크게해서 모세관 현상이 생기도록 형성되어 있다. 10은 고체 전해질막(5)의 다른쪽에 형성된 제 2의 전극으로 고체 전해질막(5)과 접하는 쪽에 촉매기능을 갖는 반응부(10a)와의 반응부(10a)의 표면측에 발수성을 갖는 발수무(10b)로 구성되어 있다.
또 발수부(10b)는 예를 들면 불소의 함유량이 1%로부터 30%의 CF3 단말기를 갖는 불소화합물과 촉매가 되는 백금과의 호합층으로 해서 불화시란 및 백금을 원료로 하는 플라즈마 CVD로 돌기상으로 형성되어 있다. 돌기의 높이는 수 nm로부터백 nm로 한다. 11은 양 전극(9),(10)간에 접속된 부하이다.
다음 동작에 대해 설명한다. 도 5에서 제 1의 전극(9)을 고수활량측 공간(I)으로 해, 제 2의 전극(10)을 저수활량측 공간(II)으로서 양 전극(9),(10)간에 부하(11)를 접속했을때 제 1의 전극(9)측에서는 식(3)의 반응이 일어나고 제 2의 전극(10)측에서는 식(4)의 반응이 일어난다.
그리고 양 전극(9),(10)간의 수활량차에 기인해서 식(5)에 표시하는 기전력이 발생한다. 이 경우 양 공간(I),(II)의 산소농도 및 고체 전해질막(5)의 수소이온 농도가 일정하게 했을때 0.8㎠당에 500㎷, 200uA의 출력특성을 얻을 수가 있었다.
이상과 같이, 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로 된 고체 전해질막(5)과 이 고체 전해질막(5)의 한쪽에 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극(9)과 고체 전해질막(5)의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극 (10)에 의해 구성됨으로써 도 4에 표시한 바와 같이 출력특성의 향상을 도모할 수가 있으므로 출력전압을 높게할 수가 있다.
실시의 형태 1 및 실시의 형태 2에서 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)입자를 중량분율로 55 ~ 95%, 폴리불화비닐리덴(PVDF)을 5 ~ 35% 및 퍼플루오로에틸을 1 ~5% 혼합한 것을 제 2의 전극(7),(10)에 부착시킴으로써 제 2의 전극(7),(10)의 발수성을 향상시킬 수가 있다.
또, PTFE는 55%이하에서는 발수성이 발휘되지 않고 95%이상에서는 밀착력이 없어진다. 또 PVDF는 5%이하에서는 밀착력이 없고 35%이상에서는 발수성이 저하된다. 또 퍼플루오로에텔은 1%이하에서는 발수성이 지속되지 않고 5%이상에서는 발 수성이 저하한다.
실시의 형태 3.
도 6은 실시의 형태 3을 표시하는 구성도이다. 도 6에서 5는 실시의 형태 1의 것과 같은 것이다. 12는 고체 전해질막(5)의 한쪽에 Pt무전해 도금ㅇ로 형성된 촉매기능을 갖는 제 1의 전극올 표면에 플라즈마, 진공자외광 및 오존가스가 적어도 한종류를 조사해서 친수성을 부여하고 있다. 또 제 1의 전극(12)은 친수기를 갖는 물질을 퇴적 밀착시켜서 친수성을 부여해도 된다. 13은 고체 전해질막(5)의 다른쪽에 Pt무전해 도금으로 형성된 촉매기능을 갖는 제 2의 전극으로 유기화합물, 유기불소화합물의 어느 것인가를 원료로 해서 CVD법, 스패터법, 증착법, 디핑법의 어느 것인가에 의해 발수성분을 표면에 퇴적 밀착시킨 것이다. 예를 들면 유기규소화합물을 사용해서 저온 플라즈마 반응을 시킴으로써 테트라멜틸시란, 트리멜틸메톡시시란등의 발수성 산호규소피막을 퇴적 밀착시킬 수가 있다. 유기규소화합물 (테트라메틸시란, 테트라메톡시시란 등)과 유기불소화합물(플루오로알킨시란 등)을 화학기상반응(CVD법)시킴으로써 발수성을 갖는 발수성 실리콘 피막을 퇴적 밀착시킬 수가 있다(도 7 참조).
또, 유기불소화합물인 폴리테트라플루오에틸렌을 타겟으로 해서 스패터법에 의해 제 2의 전극(13)상에 발수성 폴리테트라플루오로에틸렌 피막을 밀착 퇴적시킬 수가 있다. 마찬가지로 폴리테트라플루오로에틸렌을 중착원료로서 중착법에 의해 제 2의 전극(13)상에 발수성의 폴리테트라플루오로에틸렌 피막을 밀착 퇴적시킬 수 가 있다. 또 폴리불화비닐리텐을 용제에 분산시켜 디핑법에 의해 제 2의 전극(13)상에 발수성의 불소화합물 피막을 퇴적 밀착시킬 수가 있다. 14는 양 전극 (12),(13)간에 접속된 부하이다.
다음 동작에 대해 설명한다. 도 6 및 도 7에서 제 1의 전극(12)을 고수활량측 공간(I)로 하고, 제 3의 전극(13)을 저수활량측 공간(II)으로 해서 양 전극 (12),(13)간에 부하(14)를 접속했을때 제 1의 전극(12)측에서는 식 (3)의 반응이 일어나고, 제 2의 전극(13)측에서는 식 (4)의 반응이 일어난다. 그리고 양 전극 (12),(13)간의 수활량차에 기인해서 식 (5)에 표시하는 기전력이 발생한다.
이 경우, 양 공간(I),(II)의 산소농도 및 고체 전해질막(5)내의 수소이온 농도가 일정하다고 가정했을때 고수활량측과 저수활량측과의 수활량비를 파라미터로서 도 4에 표시한 출력특성이 얻어졌다.
이상과 같이 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질막(5)과 고체 전해질막(5)의 한쪽에 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극(12)의 표면에 플라즈마, 진공자외광 및 오존의 적어도 하나를 조산한 것으로 인해 수적접촉각이 0도의 초진수성이 얻어졌다. 또 고체 전해질막(5)의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극(13)의 표면에 퍼플루오로알킬시란을 플라즈 CVD에 의해 분해한 분해물을 퇴적 밀착시킨 것으로 수적접촉각이 150도의 초발수성이 얻어졌다.
이상과 같이 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로 된 고체 전해질막(5)과 이 고체 전해질막(5)의 한쪽에 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극(12)과 고체 전해질막(5)의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극 (13)에 의해 구성한 것으로 인해 도 4에 표시한 바와 같이 출력특성의 향상을 도모할 수가 있으므로 출력전압을 높게할 수가 있다.
실시의 형태 4.
도 8은 실시의 형태 4를 표시하는 구성도이다. 도 8에서 5는 실시의 형태 1의 것과 같은 것이다. 15는 절연성을 갖는 평판상의 기체로 예를 들면 다공성의 세라믹이다.
16은 기체(15)상에 소정의 간격으로 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 금속 또는 세라믹등의 도저체로 된 제 1의 전극으로 깊이방향과 공(孔)경의 비를 크게 해서 모세관 현상이 생기도록 형서되어 있다. 또 제 1의 전극(16)의 고체 전해질막(5)의 한쪽이 접하도록 고체 전해질막(5)이 형성되어 있다. 17은 고체 전해질막 (5)의 다른쪽에 형성된 제 2의 전극으로 촉매기능 및 발수기능을 갖는다. 또 (15~17)에서 전기화학 소자(18)가 형성되어 있다. 19는 제 1의 단자로 도시 우단의 제 1의 전극(16)에 접속되어 있다. 20은 제 2의 단자로 후술하는 접속체(22)를 통해서 도시 좌단의 제 2의 전극(17)과 접속되어 있다. 21은 접속체로 인접한 전기화학 소자(18)의 제 1의 전극(16)과 제 2의 전극(17)사이를 접속하고 있다. 22는 접속체로 도시 좌단의 제 2의 전극(17)과 제 2의 단자(20)를 접속하고 있다. 23은 알루미나등의 절연체로 고체 전해질막(5) 및 제 1의 전극(16)과 각 접속체 (21),(22)사이를 절연하고 있다. 24는 알루미나등의 절연체로 고체 전해질막() 및 제 2의 전극(17)과 접속체(21)사이를 절연하고 있다.
상기 구성에서 제 1의 전극(16)측인 기체(15)를 고수활량측으로 하고 제 2의 전극(17)측을 저수활량측으로 해서 양 전극(16),(17)간에 부하(도시않음)를 접속했을대 양 전극(16),(17)간의 수활량차에 따라 직렬 접속한 전기화학 소자(18)에 비례한 출력전압을 얻을 수가 있었다.
실시의 형태 4에서, 복수개의 전기화학 소자(18)를 직렬 접속한 것에 대해 설명하였으나, 한개의 전기화학 소자(18)로 구성해서 단체로 사용하거나 복수개를 직렬 접속해도 같은 효과를 기대할 수가 있다.
또 실시의 형태 4에서, 평판상의 기체(15)에 전기화학 소자(18)를 형성한 것에 대해 설명하였으나 기체(15)를 원통상으로 해서 내면에 전기화학 소자(18)를 형성하고 원통내에 수증기를 통함으로써 전력을 얻을 수가 있다.
또 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로서 SrCeO3을 사용함으로써 300℃이상의 고온의 수증기 에너지로부터 전기 에너지를 회수할 수가 있다.
또 제 1의 전극의 표면이 모세관 현상이 생기는 다공성을 갖는 도전체로 구성되어 있으므로 해서 친수성의 향상을 도모할 수가 있다.
또, 유기화합물, 유기불소화합물의 어느 것인가를 원료로 해서 CVD법, 스패터법, 증착법, 디핑법의 어느 것인가에 의해 발수성분을 제 2의 전극의 표면에 퇴적 밀착시킴으로서 발수성의 향상을 도모할 수가 있었다.
또 제 2의 전극의 표면을 凹凸상, 침상 또는 프랙탈상으로 함으로써 발수성의 향상을 도모할 수가 있다.
또 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로 된 고체 전해질막과 이 고체 전해질막의 한쪽에 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극과 고체 전해질막의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극으로 전기화학 소자를 형성하고 전기화학 소자를 절연성 및 다공성을 갖는 기체상에 배치함으로써 전기화학 소자의 직렬 접속수를 자유로히 설정할 수가 있다.
또 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로 된 고체 전해질과 이 고체 전해질막의 한쪽에 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극과 고체 전해질막의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극으로 전기화학 소자를 형성하고 복수개의 전기화학 소자를 절연성 및 다공성을 갖는 기체상에 배치해서 인접한 한쪽의 전기화학 소자의 제 1의 전극과 전기화학 소자의 제 2의 전극을 접속함으로써 출력특성의 향상을 도모할 수 있으므로 출력전압을 높게할 수가 있다.
본 발명에 의하면 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로 된 고체 전해질막과 이 고체 전해질막의 한쪽에 형성된 촉매기능 및 친수성을 갖는 제 1의 전극과 고체 전해질막의 다른쪽에 형성된 촉매기능 및 발수성을 갖는 제 2의 전극으로 구성함으로써 출력특성의 향상을 도모할 수가 있으므로 출력전압을 높게할 수가 있다.
또, 제 1의 전극의 표면에 플라즈마, 진공자외광 및 오존의 적어도 하나를 조사한 것으로 인해 친수성의 향상을 도모할 수가 있었다.
또 제 1의 전극의 표면에 친수기를 갖는 물질을 퇴적해서 밀착시킴으로 인해 친수성의 향상을 도모할 수가 있었다.

Claims (3)

  1. 수소이온 도전성을 갖는 고체 전해질로 된 고체 전해질막과,
    상기 고체 전해질막의 한쪽에 형성되며, 산화 경향이 다른 2종의 금속 성분을 합금화하고, 산화 경향이 높은 쪽의 금속 성분을 산화시켜서 표면에 제1의 산화물 미립자를 분산시킨, 촉매기능 및 친수성을 가지며, 표면이 모세관 현상을 일으키는 다공성을 가지는 도전체로 구성되는 제 1의 전극과,
    상기 고체 전해질막의 다른쪽에 형성되며, 산화 경향이 다른 2종의 금속 성분을 합금화하고, 산화 경향이 높은 쪽의 금속 성분을 산화시켜서 표면에 존재하는 제2의 산화물 미립자를 선택적으로 제거해서 돌기부를 형성한, 촉매기능 및 발수성을 가지며, 표면이 凹凸상, 침상, 또는 프랙탈상인 제 2의 전극
    을 구비한 전기화학 소자.
  2. 제 1항에 있어서, 제 1의 전극의 표면에 플라즈마, 진공자외광 및 오존의 적어도 하나를 조사한 것임을 특징으로 하는 전기화학 소자.
  3. 제 1항에 있어서, 제 1의 전극의 표면에 친수기를 갖는 물질을 퇴적 밀착시킨 것을 특징으로 하는 전기화학 소자.
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