TW202023100A - 氣體擴散電極基材、其製造方法及固體高分子型燃料電池 - Google Patents

氣體擴散電極基材、其製造方法及固體高分子型燃料電池 Download PDF

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Abstract

本發明的微孔層可獲得生產性高且發電性能與耐久性高的燃料電池。本發明為一種氣體擴散電極基材，其於導電性多孔質基材的單側具有微孔層，且所述氣體擴散電極基材中，所述導電性多孔質基材包含碳纖維與樹脂碳化物，密度為0.25 g/cm3 ～0.39 g/cm3 的範圍內，細孔眾數徑為30 μm～50 μm的範圍內，並且所述微孔層包含碳質粉末與氟樹脂，表面粗糙度為2.0 μm～6.0 μm，空隙率為50%～95%，細孔眾數徑為0.050 μm～0.100 μm。

Description

氣體擴散電極基材及其製造方法、固體高分子型燃料電池
本發明是有關於一種用於燃料電池中的氣體擴散電極基材，特別是有關於一種適合於燃料電池中的用作燃料電池車等的電源的固體高分子型燃料電池的氣體擴散電極基材。
固體高分子型燃料電池的能量效率高且排出物只有水，因此期待作為綠色能源而進行普及。
固體高分子型燃料電池的基本構成為高分子電解質膜、形成於高分子電解質膜的兩面的觸媒層、形成於該觸媒層的外側的氣體擴散電極基材以及包夾它們的兩個分隔件。
燃料電池是將氫與氧反應生成水時所產生的能量以電的形式取出的系統。因此，若電性負荷變大，即，若增大取出至電池外部的電流，則產生大量的水（水蒸氣）。當該水蒸氣於低溫下凝結並形成水滴而堵塞氣體擴散電極基材的細孔時，氣體（氧或氫）對於觸媒層的供給量下降。而且，當最終全部的細孔被堵塞時，導致發電停止（將該現象稱為溢流（flooding））。
作為氣體擴散電極基材，具體而言，可使用包含碳纖維的碳氈、碳紙及碳布等導電性多孔質基材，但由於其纖維的孔徑粗，因此若水蒸氣凝結，則產生大的水滴而容易引起溢流。因此，有時於導電性多孔質基材上設置包含碳質粉末等導電性微粒子的微多孔層（亦稱為微孔層（micro porous layer））。
該微孔層通常是將碳質粉末與作為其黏合劑的氟樹脂粒子、界面活性劑分散於水中而成的油墨（以下稱為微孔層（Micro Porous Layer，MPL）油墨）乾燥及燒結而形成。此處，氟樹脂的熔點遠高於所述MPL油墨的乾燥溫度，因此存在如下情況：於乾燥中，碳質粉末大幅移動而凝聚，產生被稱為裂紋的裂縫，即便氟樹脂藉由燒結而熔融並移動，亦無法修復。
形成於微孔層的裂紋容易成為水蒸氣的凝聚的基點，因此容易產生溢流，性能容易變低。另外，電解質膜根據運轉條件而膨潤收縮，因此成為裂紋的擴大或電解質膜的損傷所引起的耐久性下降的原因。特別是，於採用在微孔層上塗佈觸媒塗液而形成觸媒層的製程的情況下，無法均勻地塗佈觸媒塗液。
專利文獻1中揭示有變更導電性多孔質基材的密度而形成氣體擴散電極基材的技術。
專利文獻2中揭示有如下技術：對導電性多孔質基材進行撥水加工後，於300℃以上的高溫下進行熱處理來提高導電性多孔質基材的撥水性，然後形成微孔層。
專利文獻3中揭示有將微孔層設為兩層構成而減低表面粗糙度的技術。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-195374號公報 [專利文獻2]日本專利特開2011-171182號公報 [專利文獻3]日本專利特開2006-310201號公報
[發明所欲解決之課題] 關於專利文獻1中記載的技術，雖揭示了藉由將導電性多孔質基材設為低密度來提高氣體擴散性而提高發電性能的技術，但由於在導電性多孔質基材中包含紙漿碳化物，因此細孔眾數徑變小，發電性能的提高存在極限。另外，存在來自紙漿的雜質使燃料電池的耐久性下降的課題。
關於專利文獻2中記載的技術，雖揭示了對導電性多孔質基材進行撥水加工後，於300℃以上的高溫下進行熱處理來提高導電性多孔質基材的撥水性，然後塗佈所述MPL油墨的技術，但由於過度抑制所述MPL油墨對於導電性多孔質基材的滲入，因此MPL油墨被彈出而表面粗糙度變大的微孔層與導電性多孔質基材的界面的接著弱，存在於微孔層與導電性多孔質基材的界面容易引起剝離的問題。另外，於形成微孔層前，需要高溫下的熱處理，因此製造成本變高。
關於專利文獻3中記載的技術，藉由將微孔層設為兩層構成而可減低表面粗糙度，於本發明中，並不排除將微孔層設為兩層構成，但由於需要塗佈兩次所述MPL油墨，因此製造成本變高。
因此，本發明的目的在於提供一種生產性高且用於燃料電池時提高發電性能與耐久性的氣體擴散電極基材。 [解決課題之手段]
本發明用以解決所述課題，本發明提供一種氣體擴散電極基材，其於導電性多孔質基材的單側具有微孔層，且所述氣體擴散電極基材中， 所述導電性多孔質基材包含碳纖維與樹脂碳化物，密度為0.25 g/cm3 ～0.39 g/cm3 的範圍內，細孔眾數徑為30 μm～50 μm的範圍內，並且 所述微孔層包含碳質粉末與氟樹脂，表面粗糙度為2.0 μm～6.0 μm，空隙率為50%～95%，細孔眾數徑為0.050 μm～0.100 μm。
另外，本發明提供一種氣體擴散電極基材的製造方法，所述氣體擴散電極基材的製造方法中，於對導電性多孔質基材同時賦予氟樹脂及與氟樹脂不同的撥水加工添加劑後，塗佈碳質粉末與氟樹脂粒子及界面活性劑分散於水中而成的MPL油墨。 [發明的效果]
藉由使用本發明的氣體擴散電極基材而可獲得生產性高且發電性能與耐久性高的燃料電池。
本發明的氣體擴散電極基材於導電性多孔質基材的至少單側具有微孔層。
作為導電性多孔質基材，具體而言，較佳為使用例如碳纖維織物、碳纖維抄紙體、碳纖維不織布、碳氈、碳紙、碳布等包含碳纖維的多孔質基材；發泡燒結金屬、金屬網、膨脹金屬（expanded metal）等金屬多孔質基材。其中，就耐腐蝕性優異的方面而言，需要包含碳纖維，較佳為使用包含碳纖維的碳氈、碳紙、碳布等多孔質基材。進而，就吸收電解質膜的厚度方向上的尺寸變化的特性、即「彈性」優異的方面而言，需要包含樹脂碳化物，適合的是使用藉由利用樹脂碳化物黏合碳纖維抄紙體而獲得的包含樹脂碳化物的基材、即碳紙。
本發明的氣體擴散電極基材中所使用的導電性多孔質基材的密度為0.25 g/cm3 ～0.39 g/cm3 。若所述導電性多孔質基材的密度為0.25 g/cm3 以上，則碳纖維容易由樹脂碳化物黏合，導電性多孔質基材的導電性與強度提高，因此較佳。另外，若所述導電性多孔質基材的密度為0.25 g/cm3 以上，則於燃料電池內部不易產生因碳纖維刺入電解質膜而引起的局部短路，因此較佳。就該些方面而言，所述導電性多孔質基材的密度較佳為0.26 g/cm3 以上，更佳為0.28 g/cm3 以上，進而佳為0.30 g/cm3 以上。另外，若所述導電性多孔質基材的密度為0.39 g/cm3 以下，則所述導電性多孔質基材的氣體擴散性提高，發電性能提高，因此較佳。就該些方面而言，所述導電性多孔質基材的密度較佳為0.37 g/cm3 以下，更佳為0.35 g/cm3 以下。
本發明中所述的基材的密度為如下值：根據以一邊為10 cm的正方形測定的質量與於以面壓0.15 MPa進行加壓的狀態下使用測微計而求出的厚度所算出的值。厚度使用於一邊為10 cm的正方形的範圍內測定10部位以上而得的平均值。
本發明的氣體擴散電極基材中所使用的導電性多孔質基材的細孔眾數徑為30 μm～50 μm。若所述導電性多孔質基材的細孔眾數徑為30 μm以上，則液體水容易自導電性多孔質基材脫落，低溫下的發電性能提高。就該些方面而言，所述導電性多孔質基材的細孔眾數徑更佳為35 μm以上。另外，若所述導電性多孔質基材的細孔眾數徑為50 μm以下，則於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨的滲入，微孔層的表面品質提高。就該些方面而言，所述導電性多孔質基材的細孔眾數徑更佳為45 μm以下。
於藉由利用樹脂碳化物黏合碳紙等碳纖維抄紙體而獲得的基材的情況下，藉由增大樹脂碳化物相對於碳纖維的比率而可減小細孔眾數徑，或者，藉由在將樹脂碳化物相對於碳纖維的比率設為一定的狀態下減小所述導電性多孔質基材的密度而可增大細孔眾數徑。
所謂本發明中所述的細孔眾數徑，是指可藉由水銀壓入法而測定的細孔徑分佈（將橫軸設為細孔徑、將縱軸設為Log微分細孔容積而繪製的曲線）中的波峰最高的細孔徑。另外，Log微分細孔容積是指相對於各區間的平均細孔徑繪製差分細孔容積dV除以細孔徑的對數處理的差分值d（LogD）所得的值而成者。氣體擴散電極基材中所使用的導電性多孔質基材的細孔眾數徑是指細孔徑分佈中的處於1 μm以上的波峰位置，微孔層的細孔眾數徑是指細孔徑分佈中的處於未滿1 μm的波峰位置。
關於細孔眾數徑的測定，可自氣體擴散電極基材切出試樣片，精確秤量後，放入測定用單元中，於減壓下注入水銀，並於以下所示的條件下進行測定。
測定壓力範圍：6 kPa（400 μm）～414 MPa（30 nm） 測定單元模式：所述壓力範圍的升壓過程 單元容積：5 cm3 水銀的表面張力：485 dyn/cm 水銀的接觸角：130° 作為測定裝置，可使用島津製作所製造的奧特普（Autopore）9520或其同等品。
於本發明中，就提高氣體擴散性的觀點而言，較佳為減薄碳紙等導電性多孔質基材的厚度。即，碳紙等導電性多孔質基材的厚度較佳為220 μm以下，進而佳為150 μm以下，特佳為120 μm以下，但若過薄，則機械強度變弱，因此為了容易進行製造步驟中的操作，通常較佳為70 μm以上。
關於本發明中的導電性多孔質基材，出於提高排水性的目的而實施撥水加工亦為較佳態樣。氟樹脂若於300℃以上的高溫下進行熱處理，則發揮撥水性，因此本發明中所使用的導電性多孔質基材較佳為包含氟樹脂等撥水性樹脂。作為導電性多孔質基材所含的撥水性樹脂、即導電性多孔質基材所含的氟樹脂，可列舉：聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）（例如「鐵氟龍（Teflon）」（註冊商標））、四氟乙烯六氟丙烯共聚物（Fluorinated Ethylene Propulene，FEP）、全氟烷氧基氟樹脂（Polyfluoroalkoxy，PFA）、乙烯四氟乙烯共聚物（ETFE）、聚偏二氟乙烯（Polyvinylidene Fluoride，PVDF）、聚氟乙烯（Polyvinyl Fluoride，PVF）等，較佳為顯現強撥水性的PTFE或FEP。撥水性樹脂的量並無特別限定，但適當的是於導電性多孔質基材的整體100質量%中為0.1質量%以上、20質量%以下。若少於0.1質量%，則有時無法充分發揮撥水性，若超過20質量%，則有可能會堵塞成為氣體的擴散路徑或排水路徑的細孔，或電阻上升。
另外，本發明中的導電性多孔質基材較佳為於撥水加工的步驟中和所述氟樹脂同時賦予與所述氟樹脂不同的撥水加工添加劑。作為與所述氟樹脂不同的撥水加工添加劑，較佳為矽酮系的撥水加工添加劑、石蠟系的撥水加工添加劑、於丙烯酸酯聚合物的主鏈具有包含全氟烷基或烴基的側鏈的高分子化合物（烴系的撥水加工添加劑）等。更佳為不排出已知對環境施加負荷的全氟辛酸且不含氟的撥水加工添加劑。另外，作為烴系的撥水加工添加劑，側鏈的烴基的碳數較佳為12以上、24以下，更佳的是為直鏈狀烷基者。
進而，與所述氟樹脂不同的撥水加工添加劑在於300℃以上的高溫下進行熱處理時發生熱分解而殘留親水性的殘渣，因此在將熱處理前的撥水加工添加劑設為100%時，其質量保持率較佳為50%以下，更佳為20%以下。為了減低於300℃以上的高溫下進行熱處理時的重量保持率，與所述氟樹脂不同的撥水加工添加劑較佳為不含嵌段異氰酸酯系交聯劑或三聚氰胺樹脂。
若為烴系的撥水加工添加劑，則可列舉日華化學（股）公司製造的「尼奧西德（NEOSEED）（商品名）」、大原鈀化學（股）公司製造的「鈀ECO（商品名）」、洛東化成工業（股）公司製造的「拉庫格德（Racgard）NOF（商品名）」等，若為矽酮系的撥水加工添加劑，則可列舉日華化學（股）公司製造的「德利蓬（Drypon）600E（商品名）」、信越矽酮（股）公司製造的「波隆（Polon）（商品名）」等，若為蠟系的撥水加工添加劑，則可列舉日華化學（股）公司製造的「TH-44（商品名）」、高松油脂（股）公司製造的「尼奧拉克斯（Neolux）（商品名）」等。
如上所述，於使用矽酮系的撥水加工添加劑的情況等中，本發明中的氣體擴散電極基材的與具有微孔層的面相反的一側的導電性多孔質基材表面可包含矽，此時的矽/碳元素比較佳為0.020以上。若所述矽/碳元素比為0.020以上，則於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨對於導電性多孔質基材的滲入，微孔層的裂紋減少，表面粗糙度變小。另外，於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨對於導電性多孔質基材的滲入，藉此導電性多孔質基材的空隙率變高，氣體擴散性與排水性變高，可進一步抑制溢流，發電性能提高。就該些方面而言，所述矽/碳元素比更佳為0.025以上，進而佳為0.030以上。
另外，若所述矽/碳元素比為0.050以下，則導電性多孔質基材的撥水性不會變得過高，微孔層與導電性多孔質基材的界面的接著變強而較佳。進而，若所述矽/碳元素比為0.050以下，則氣體擴散電極基材的表面的親水性下降，因此氣體擴散電極基材的排水性變高，可進一步抑制溢流，發電性能提高。就該些方面而言，所述矽/碳元素比更佳為0.045以下，進而佳為0.040以下。
所述矽/碳元素比為0.020～0.050的氣體擴散電極基材可藉由如下方式而獲得：於後述的導電性多孔質基材的撥水加工的步驟中，與所述氟樹脂同時賦予分子結構內具有矽原子的矽酮系的撥水加工添加劑。藉由增大分子結構內具有矽原子的撥水加工添加劑的附著量而可增大所述矽/碳元素比。
此處，所述矽/碳元素比可根據如下平均值而求出：針對氣體擴散電極基材的與具有微孔層的面相反的一側的導電性多孔質基材表面，於加速電壓20 kV、放大倍率2000倍的條件下進行掃描式電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）-能量色散X射線分析儀（Energy Dispersive X-ray spectrometer，EDX）測定，測定10部位以上而得的平均值。
本發明中的氣體擴散電極基材的與具有微孔層的面相反的一側的導電性多孔質基材表面中的氧/碳元素比較佳為0.005以上。若所述氧/碳元素比為0.005以上，則示出於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨對於導電性多孔質基材的滲入，微孔層的裂紋減少，表面粗糙度變小。另外，於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨對於導電性多孔質基材的滲入，藉此導電性多孔質基材的空隙率變高，氣體擴散性與排水性變高，可進一步抑制溢流，發電性能提高。就該些方面而言，所述氧/碳元素比更佳為0.006以上，進而佳為0.007以上。
另外，若所述氧/碳元素比為0.015以下，則導電性多孔質基材的撥水性不會變得過高，微孔層與導電性多孔質基材的界面的接著變強而較佳。進而，若所述氧/碳元素比為0.015以下，則氣體擴散電極基材的表面的親水性下降，因此氣體擴散電極基材的排水性變高，可進一步抑制溢流，發電性能提高。就該些方面而言，所述氧/碳元素比更佳為0.013以下，進而佳為0.011以下。
所述氧/碳元素比為0.005～0.015的氣體擴散電極基材可藉由如下方式而獲得：於後述的導電性多孔質基材的撥水加工的步驟中，與所述氟樹脂同時賦予分子結構內具有氧原子的撥水加工添加劑。藉由增大分子結構內具有氧原子的撥水加工添加劑的附著量而可增大所述氧/碳元素比。
此處，所述氧/碳元素比可根據如下平均值而求出：針對氣體擴散電極基材的與具有微孔層的面相反的一側的導電性多孔質基材表面，於加速電壓20 kV、放大倍率2000倍的條件下進行掃描式電子顯微鏡（SEM）-EDX測定，測定10部位以上而得的平均值。
本發明中的氣體擴散電極基材的細孔眾數徑30 μm～50 μm下的每1 cm2 的累計細孔容積較佳為1.5 μL/cm2 ～4.0 μL/cm2 的範圍內。若所述累計細孔容積為1.5 μL/cm2 以上，則導電性多孔質基材的細孔變多，氣體擴散性與排水性變高，可進一步抑制溢流，發電性能提高。就該些方面而言，所述累計細孔容積更佳為1.7 μL/cm2 以上，進而佳為2.0 μL/cm2 以上。進而，若所述累計細孔容積為4.0 μL/cm2 以下，則導電性多孔質基材的厚度容易成為適當的範圍內，氣體擴散性與排水性變高，可進一步抑制溢流，發電性能提高。就該些方面而言，所述累計細孔容積更佳為3.5 μL/cm2 以下，進而佳為3.0 μL/cm2 以下。
所述累計細孔容積為1.5 μL/cm2 ～4.0 μL/cm2 的氣體擴散電極基材可藉由對導電性多孔質基材的密度與厚度以及微孔層的塗佈步驟中的MPL油墨的滲入進行抑制而獲得。例如，可藉由如下方式而獲得所述累計細孔容積大的氣體擴散電極基材：減小導電性多孔質基材的密度或增大厚度或減小微孔層的塗佈步驟中的MPL油墨的滲入。
此處，所述累計細孔容積可藉由如下方式而獲得：將藉由水銀壓入法而針對每細孔徑所獲得的細孔容積除以氣體擴散電極基材的單位面積重量，於細孔徑30 μm～50 μm的範圍內進行累計。此處，氣體擴散電極基材的單位面積重量是將使用電子天平所秤量的氣體擴散電極基材的質量除以氣體擴散電極基材的面積而獲得。關於所述累計細孔容積的測定，可自氣體擴散電極基材切出三枚約12 mm×20 mm見方的試樣片，精確秤量後，以不重合的方式放入測定用單元中，於減壓下注入水銀，於以下所示的條件下進行測定。
測定壓力範圍：6 kPa（400 μm）～414 MPa（30 nm） 測定單元模式：所述壓力範圍的升壓過程 單元容積：5 cm3 水銀的表面張力：485 dyn/cm 水銀的接觸角：130° 作為測定裝置，可使用島津製作所製造的奧特普（Autopore）9520或其同等品。
本發明中的氣體擴散電極基材的與具有微孔層的面相反的一側的導電性多孔質基材表面中的碳質粉末的被覆率（滲透率）較佳為未滿10%。若所述滲透率未滿10%，則示出於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨對於導電性多孔質基材的滲入，微孔層的裂紋減少，表面粗糙度變小。另外，於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨對於導電性多孔質基材的滲入，藉此導電性多孔質基材的空隙率變高，氣體擴散性與排水性變高，可進一步抑制溢流，發電性能提高。就該些方面而言，所述滲透率更佳為未滿8%，進而佳為未滿6%。所述滲透率越小越佳，但通常為0.1%以上。所述滲透率未滿10%的氣體擴散電極基材可藉由如下方式而獲得：於後述的製法中，增大導電性多孔質基材的密度；增大導電性多孔質基材的撥水性而於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨對於導電性多孔質基材的滲入；或減小導電性多孔質基材的細孔眾數徑等。
此處，所述滲透率例如可依據以下程序來求出。首先，對氣體擴散電極基材的與具有微孔層的面相反的一側的導電性多孔質基材表面以200倍的觀察倍率進行照片拍攝。作為掃描式電子顯微鏡，可使用日立製作所（股）製造的S-5500或其同等品。自氣體擴散電極基材隨機選擇不同的部位並進行照片拍攝，直至獲得10枚所述表面的圖像。繼而，自所獲得的圖像切出由碳質粉末被覆的部分，並進行二值化。二值化的方法有多種，於可明確判別由碳質粉末被覆的部分與未由碳質粉末被覆的部分的情況下，可採用藉由目視來判別的方法，於本發明中，較佳為採用使用圖像處理軟體等的方法。此處，作為圖像處理軟體，可使用奧多比系統（Adobe System）公司製造的奧多比福特紹普（Adobe Photoshop）（註冊商標）或吉特利姆（JTrim）。繼而，對使用吉特利姆（JTrim）v1.53c時的處理方法進行說明。較佳為於各個圖像中進行規格化處理，然後以臨限值128進行二值化而獲得二值化圖像。於所獲得的各個二值化圖像中，算出由碳質粉末被覆的部分的面積相對於拍攝面積的比例（%），求出其平均值並設為所述滲透率。於利用圖像處理軟體來求出面積的比例的情況下，較佳為對畫素數進行計數來算出。
本發明中的氣體擴散電極基材的面內氣體擴散性較佳為40 cc/min～80 cc/min的範圍內。若所述面內氣體擴散性為40 cc/min以上，則於燃料電池內部可使氣體在面內方向上充分擴散，因此發電性能提高。就該些方面而言，所述面內氣體擴散性更佳為50 cc/min以上，進而佳為60 cc/min以上。另外，若所述面內氣體擴散性為80 cc/min以下，則於燃料電池內部未被使用而排出的氣體減少，因此較佳。就該些方面而言，所述面內氣體擴散性更佳為75 cc/min以下，進而佳為70 cc/min以下。
所述面內氣體擴散性為40 cc/min～80 cc/min的氣體擴散電極基材可藉由對氣體擴散電極基材的密度與厚度以及微孔層的塗佈步驟中的MPL油墨的滲入進行控制而獲得。此處，可藉由如下方式而獲得所述面內氣體擴散性大的氣體擴散電極基材：減小氣體擴散電極基材的密度或增大厚度或減小微孔層的塗佈步驟中的MPL油墨的滲入。
此處，所述面內氣體擴散性可藉由如下方式而獲得：以一定壓力使氣體流經氣體擴散電極基材的面垂直剖面（厚度方向上的剖面）並測定其流量（cc/min）。可藉由如下方式來測定：氣體種類使用氮氣，測定壓力設為相對於大氣壓施加5 kPa，並以測定面積縱8 mm橫24 mm進行，使氣體自基材的橫方向流動。作為測定裝置，可使用西華產業（股）製造的水蒸氣氣體水蒸氣透過擴散評價裝置MVDP-200C或其同等品。
＜微孔層＞ 本發明中的微孔層包含碳質粉末與氟樹脂，微孔層的表面粗糙度為2.0 μm～6.0 μm。微孔層的空隙率為50%～95%，細孔眾數徑為0.050 μm～0.100 μm。
若微孔層的空隙率為50%以上，則氣體擴散性與排水性變高，可進一步抑制溢流，發電性能提高，因此較佳。就該些方面而言，所述微孔層的空隙率更佳為60%以上，進而佳為70%以上。另外，若所述微孔層的空隙率為95%以下，則導電性提高，因此較佳。就該些方面而言，所述微孔層的空隙率更佳為90%以下，進而佳為85%以下。
空隙率為50%～95%的所述微孔層可藉由如下方式而獲得：於後述的製法中，對微孔層的碳質粉末相對於氟樹脂、其他材料的調配量、碳質粉末的種類進行控制。此處，藉由增大碳質粉末相對於氟樹脂、其他材料的調配量而容易獲得空隙率高的微孔層，藉由減小碳質粉末相對於氟樹脂、其他材料的調配量而可獲得空隙率低的微孔層。
此處，微孔層的空隙率是針對使用離子研磨裝置所製作的剖面觀察用樣品，利用掃描式電子顯微鏡等顯微鏡放大1000倍以上而進行照片拍攝，測量空隙部分的面積並求出空隙部分的面積相對於觀察面積的比而得者。作為掃描式電子顯微鏡，可使用日立製作所（股）製造的S-5500或其同等品。
若微孔層的表面粗糙度為6.0 μm以下，則不易損傷電解質膜，可提高燃料電池的耐久性。再者，所謂此處所述的表面粗糙度中的「表面」，是指與和導電性多孔質基材相接的面相反的一側的面，就氣體擴散電極基材中的該些方面而言，所述微孔層的表面粗糙度更佳為5.5 μm以下，進而佳為5.0 μm以下。所述表面粗糙度越小越佳，但通常為2.0 μm以上。表面粗糙度為2.0 μm～6.0 μm的所述微孔層可藉由如下方式而獲得：於後述的製法中，增大導電性多孔質基材的密度；增大導電性多孔質基材的撥水性而於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨的滲入；或減小導電性多孔質基材的細孔眾數徑；減小氣體擴散電極基材的滲透率等。
此處，微孔層的表面粗糙度可使用非接觸式的粗糙度測定機來求出。作為裝置，可使用基恩士（KEYENCE）（股）製造的形狀測定機VR-3200，可於將微孔層設為上的狀態下以無浮起或褶皺的方式固定於裝置，以48 mm2 的視野進行測定。以微孔層表面的任意10點實施測定，將該10點的算術平均粗糙度Ra的平均值設為表面粗糙度。
若微孔層的細孔眾數徑為0.050 μm以上，則所述微孔層的氣體擴散性變高，氣體擴散電極基材的發電性能變高，因此較佳。就該些方面而言，所述微孔層的細孔眾數徑更佳為0.070 μm以上。若微孔層的細孔眾數徑為0.100 μm以下，則微孔層不易倒塌，耐短路性變高，因此較佳。另外，若所述微孔層的細孔眾數徑為0.100 μm以下，則不易成為水蒸氣的凝聚的基點，因此不易產生溢流。另外，於採用在微孔層上塗佈觸媒塗液而形成觸媒層的製程的情況下，觸媒塗液不易滲入微孔層而可均勻地塗佈。就該些方面而言，所述微孔層的細孔眾數徑更佳為0.090 μm以下。細孔眾數徑為0.050 μm～0.100 μm的所述微孔層可藉由改變所述微孔層中所含的碳質粉末的一次粒徑來控制。藉由增大碳質粉末的一次粒徑，微孔層的細孔眾數徑變大。
此處，微孔層的細孔眾數徑可藉由如下方式而獲得：利用與所述導電性多孔質基材的細孔眾數徑的測定方法相同的方法求出0.03 μm以上、未滿1 μm的範圍內的細孔眾數徑。
本發明中的微孔層表面中的直徑150 μm以上的孔數較佳為0.001個/cm2 ～0.050個/cm2 的範圍內。若所述孔數為0.050個/cm2 以下，則於採用在微孔層上塗佈觸媒塗液而形成觸媒層的製程的情況下，觸媒塗液不易滲入微孔層而可均勻地塗佈。就該些方面而言，所述孔數更佳為0.040個/cm2 以下，進而佳為0.030個/cm2 以下。所述孔數越小越佳，但通常為0.001個/cm2 以上。所述孔數為0.001個/cm2 ～0.050個/cm2 的微孔層可藉由如下方式而獲得：於後述的製法中，增大導電性多孔質基材的密度；增大導電性多孔質基材的撥水性而於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨的滲入；或減小導電性多孔質基材的細孔眾數徑；減小氣體擴散電極基材的滲透率。
此處，所述孔數是針對利用光學顯微鏡將微孔層的表面放大100倍以上而得的大於一邊為1 mm的正方形的區域，以任意選擇的5部位以上的視野進行觀察，測定直徑150 μm以上的孔的個數並除以測定面積而獲得。於孔的形狀並非正圓的情況下，將具有與孔的面積相同的面積的正圓的直徑設為孔的直徑。作為光學顯微鏡，例如可使用數位顯微鏡（digital microscope）M205C（萊卡微系統（Leica-microsystems）（股）製造）。
本發明中的微孔層中所含的碳質粉末的鄰苯二甲酸二丁酯（Dibutyl Phthalate，DBP）吸油量較佳為156 mL/100 g～220 mL/100 g的範圍內。若所述DBP吸油量為156 mL/100 g以上，則MPL塗液的黏度變高，於微孔層的塗佈步驟中抑制MPL油墨對於導電性多孔質基材的滲入，藉此導電性多孔質基材的空隙率變高，氣體擴散性與排水性變高，可進一步抑制溢流，發電性能提高。就該些方面而言，所述DBP吸油量更佳為160 mL/100 g以上，進而佳為170 mL/100 g以上。另外，若所述DBP吸油量為220 mL/100 g以下，則碳質粉末的分散性提高，成為保存穩定性高的MPL油墨。另外，若所述DBP吸油量為220 mL/100 g以下，則碳質粉末的二次粒徑小，因此微孔層的表面粗糙度變小。就該些方面而言，所述DBP吸油量更佳為210 mL/100 g以下，進而佳為200 mL/100 g以下。
此處，所述DBP吸油量可藉由提高製造碳質粉末時成為原料的粒子的碰撞速度而提高。MPL塗液中所含的碳質粉末的DBP吸油量可依據日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）K6217-4（2008年修訂版）來求出。
本發明中的微孔層中所含的碳質粉末的一次粒徑較佳為20 nm～39 nm的範圍內。若所述一次粒徑為20 nm以上，則微孔層的細孔眾數徑變大，微孔層的氣體擴散性變高，氣體擴散電極基材的發電性能變高。就該些方面而言，所述一次粒徑更佳為23 nm以上，進而佳為26 nm以上。另外，若所述一次粒徑為39 nm以下，則微孔層的細孔眾數徑變小，微孔層不易倒塌，耐短路性變高。另外，藉由所述微孔層的細孔眾數徑變小而不易成為水蒸氣的凝聚的基點，因此不易產生溢流。另外，於採用在微孔層上塗佈觸媒塗液而形成觸媒層的製程的情況下，觸媒塗液不易滲入微孔層而可均勻地塗佈。就該些方面而言，所述一次粒徑更佳為37 nm以下，進而佳為35 nm以下。
此處，所述一次粒徑是藉由如下方式而獲得：針對使用離子研磨裝置所製作的剖面觀察用樣品，利用掃描式電子顯微鏡等顯微鏡放大20萬倍以上而進行照片拍攝，測定100個隨機選擇的一次粒子的直徑並加以平均。作為離子研磨裝置，例如可使用IM4000（日立高新技術（Hitachi High-Technologies）（股）製造）等。
本發明中的微孔層較佳為包含具有5 nm以上、10 μm以下的纖維徑且縱橫比10以上的纖維狀碳化物。所述纖維狀碳化物的氧/碳元素比較佳為0.020以上。若纖維狀碳化物的氧/氧元素比為0.020以上，則纖維狀碳化物的結晶性低，有時變得柔軟，因此存在如下情況：即便縱橫比為10以上，用於固體高分子型燃料電池時，亦不易刺入電解質膜。藉由所述纖維狀碳化物的縱橫比大而可期待增強效果的提高，因此較佳為10以上，更佳為100以上。因此，所述纖維狀碳化物的形狀較佳為纖維狀，纖維徑以小為宜，較佳為1 μm以下，更佳為0.1 μm以下。若所述纖維狀碳化物的纖維徑為5 nm以上、100 nm以下，則纖維狀碳化物不易刺入電解質膜而較佳。另外，若纖維狀碳化物的纖維徑為500 nm以上、10 μm以下，則容易獲得裂紋抑制效果而較佳。所述纖維徑亦可為包含所述上限與下限的任意兩個之間的範圍內。本發明的微孔層的剖面較佳為以1000個/mm2 以上包含所述纖維狀碳化物。藉由以1000個/mm2 以上包含所述纖維狀碳化物而容易獲得裂紋抑制效果。本發明的微孔層較佳為包含碳黑及氟樹脂且包含所述纖維狀碳化物。藉由包含碳黑及氟樹脂且包含所述纖維狀碳化物，可均勻地製作撥水性的結構，發電性能與耐久性變高。作為此種纖維狀碳化物，例如可使用藉由對丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、纖維素、澱粉、聚乳酸樹脂等進行熱處理而獲得的纖維狀碳化物。
本發明中的微孔層較佳為實質無裂紋。於無裂紋的情況下，不易成為水蒸氣的凝聚的基點，因此不易產生溢流。另外，在電解質膜因運轉條件而進行膨潤收縮時，容易抑制面方向上的變形。進而，於採用在微孔層上塗佈觸媒塗液而形成觸媒層的製程的情況下，可均勻地塗佈觸媒塗液。所謂本發明中的「實質無裂紋的」微孔層，是指於目視下無法識別為明顯裂紋的程度者。例如，針對利用光學顯微鏡將微孔層的表面放大100倍以上而得的大於一邊為1 mm的正方形的區域，以任意選擇的5部位以上的視野進行觀察，在對長度100 μm以上的裂縫的個數進行測定時，每1cm2 中所換算的個數為50個/cm2 以下者。較佳為15個/cm2 以下，更佳為5個/cm2 以下。作為光學顯微鏡，例如可使用數位顯微鏡（digital microscope）M205C（萊卡微系統（Leica-microsystems）（股）製造）。
本發明中的微孔層的厚度較佳為100 μm以下。若超過100 μm，則存在如下情況：氣體擴散電極自身的氣體或水的擴散性（透過性或排水性）下降，或電阻變高。就提高透過性或排水性或降低電阻的觀點而言，微孔層的厚度較佳為80 μm以下，更佳為40 μm以下，若考慮通常的導電性多孔質基材的空隙率與空隙尺寸、撥水性，為了覆蓋導電性多孔質基材的粗糙度，較佳為15 μm以上。
此處，微孔層的厚度是指觀察剖面而算出的值，例如，利用如下方法而求出：使用離子研磨裝置在厚度方向上切割微孔層或積層有微孔層的氣體擴散電極基材，並根據利用SEM觀察其面垂直剖面（厚度方向上的剖面）而得的像來算出。作為離子研磨裝置，例如可使用IM4000（日立高新技術（Hitachi High-Technologies）（股）製造）等。
＜碳質粉末＞ 於本發明中，構成微孔層的碳質粉末較佳為縱橫比未滿20者。若縱橫比成為20以上，則與縱橫比低於20的情況相比，更容易相互卡住，因此在乾燥時或燒結時不易產生裂紋，但於此之上，縱橫比為20以上的纖維狀碳容易刺入電解質膜，有時存在可產生局部短路的問題。另外，若使用縱橫比為20以上的纖維狀碳，則有微孔層內的細孔徑與使用相同體積的粒子形碳質粉末的情況相比變大的傾向，於採用在微孔層上塗佈觸媒塗液而形成觸媒層的製程的情況下，有時無法均勻地塗佈觸媒塗液。就該些方面而言，縱橫比更佳為15以下，進而佳為10以下，特佳為2以下。作為此種碳質粉末，可選擇碳黑、碳奈米管、碳奈米纖維、碳纖維的短纖維、石墨烯、石墨等具有導電性的材料，但就縱橫比小、價格、健康面的可靠性、製品品質的穩定性的方面而言，可適宜地使用碳黑。另外，就因雜質少而不易使觸媒的活性下降的方面而言，可適宜地使用乙炔黑。再者，利用掃描式電子顯微鏡觀察剖面，若於超過一邊為5 μm的正方形的任意選擇的視野中無法確認到縱橫比為20以上的纖維狀碳，則判斷為不含縱橫比為20以上的纖維狀碳，於無論觀察哪一視野均可確認到縱橫比為20以上的纖維狀碳的情況下，判斷為包含縱橫比為20以上的纖維狀碳。
關於本發明中的縱橫比，於碳質粉末為纖維狀碳的情況下，是指平均長度/平均直徑。平均長度是利用掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡等顯微鏡放大1000倍以上而進行照片拍攝，隨機選擇不同的10個纖維狀碳，測量其長度並求出平均值而得者，平均直徑是利用掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡等顯微鏡放大10000倍以上而進行照片拍攝，隨機選擇不同的10個纖維狀碳，每隔纖維軸方向的長度0.5 μm，測量照片上的與纖維軸方向正交的方向的長度（寬度），將其平均值設為纖維狀碳的直徑並求出10個的平均值而得者。於碳質粉末為板狀物的情況下，是指平均粒子徑/平均厚度。平均粒子徑是使用雷射繞射式粒度分佈計進行測定，求出體積換算的50%累計徑而得者。平均厚度是利用掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡等顯微鏡放大10000倍以上而進行照片拍攝，隨機選擇不同的10個對象物，測量其厚度並求出平均值而得者。關於厚度，於碳黑的情況下，是指一次粒子的最小外切圓直徑/最大內切圓直徑。所述最小外切圓直徑與最大內切圓直徑是利用掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡等顯微鏡放大20萬倍以上而進行照片拍攝，隨機選擇不同的100個碳黑，測量其大小並求出平均值而得者。作為此種掃描式電子顯微鏡，例如可使用S-5500（日立製作所（股）製造）。再者，於本發明中，關於縱橫比超過20者，可統一作為>20進行處理。
＜撥水性物質＞ 另外，為了實現用以接著所述碳質粉末彼此的黏合劑功能、水蒸氣的凝聚抑制、水的排水性或保濕性、熱傳導性，本發明的微孔層較佳為包含以氟樹脂為首的撥水性物質。作為微孔層中所含的氟樹脂，可列舉：聚四氟乙烯（PTFE）、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物（FEP）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）等高分子物質。
本發明中，所述撥水性物質於380℃下的熔融黏度較佳為109 Pa·s以下，更佳為107 Pa·s以下，進而佳為105 Pa·s以下。原因在於：藉由高分子物質的所述熔融黏度小而於燒結步驟中對於碳纖維表面的潤濕擴展速度快，可獲得優異的撥水性。藉此，容易抑制水蒸氣凝聚，並且於採用在微孔層上塗佈觸媒塗液而形成觸媒層的製程的情況下，可均勻地塗佈觸媒塗液。作為此種撥水性物質，可根據分子量或化合物的種類來控制，例如，FEP為較佳態樣。
＜氣體擴散電極基材＞ 作為本發明的導電性多孔質基材，例如可較佳地例示碳纖維織物、碳纖維抄紙體、碳纖維不織布、碳氈、碳紙、碳布等包含碳纖維的多孔質基材；發泡燒結金屬、金屬網、膨脹金屬（expanded metal）等金屬多孔質基材。其中，就耐腐蝕性優異的方面而言，需要包含碳纖維，較佳為使用包含碳纖維的碳氈、碳紙、碳布等多孔質基材，進而，就吸收電解質膜的厚度方向上的尺寸變化的特性、即「彈性」優異的方面而言，需要包含樹脂碳化物，適合的是使用藉由利用樹脂碳化物黏合碳纖維抄紙體而獲得的包含樹脂碳化物的基材、即碳紙。
於本發明中，就提高氣體擴散性的觀點而言，較佳為減薄碳紙等導電性多孔質基材的厚度。即，碳紙等導電性多孔質基材的厚度較佳為220 μm以下，進而佳為150 μm以下，特佳為120 μm以下，但若過薄，則機械強度變弱，因此為了容易進行製造步驟中的操作，通常較佳為70 μm以上。
＜燃料電池＞ 典型而言，固體高分子型燃料電池的單電池包括：高分子電解質膜；形成於高分子電解質膜的兩面的觸媒層；形成於該觸媒層的外側的氣體擴散電極基材；以及包夾它們的兩個分隔件。本發明的微孔層通常作為氣體擴散電極基材的一部分或氣體擴散電極基材其本身配置於與觸媒層相接的面。
＜氣體擴散電極基材的製造方法＞ 作為製造本發明的氣體擴散電極基材的方法，可較佳地例示如下方法：對碳紙等導電性多孔質基材同時賦予氟樹脂和與氟樹脂不同的撥水加工添加劑而進行撥水加工後，塗佈MPL油墨並加以乾燥後，於高於所述乾燥溫度的溫度下進行熱處理來製造。
關於對導電性多孔質基材進行撥水加工的方法，除向包含氟樹脂的分散液中混合撥水加工添加劑來浸漬導電性多孔質基材的處理技術以外，亦可應用藉由模塗佈、噴射塗佈等而對導電性多孔質基材塗佈氟樹脂與撥水加工添加劑的塗佈技術。再者，撥水加工後，視需要亦可施加乾燥步驟以及燒結步驟。其中，有時會過度抑制微孔層的成分的滲入，因此較佳為於形成微孔層後進行燒結。
作為形成微孔層的方法，較佳為藉由網版印刷、旋轉網版印刷、噴射噴霧、凹版印刷、照相凹版印刷（gravure printing）、模塗佈機印刷、棒塗佈、刀片塗佈、刮刀塗佈機等來塗佈MPL油墨的方法。
本發明中，較佳為獨立於所述碳質粉末地包含縱橫比為10以上的裂紋抑制材（熱處理後成為纖維狀碳化物者）。
本發明的縱橫比為10以上的裂紋抑制材是於高於後述的乾燥溫度的溫度下進行熱處理而分解去除者，在乾燥時進入碳質粉末之間而作為起到裂紋抑制的效果的裂紋抑制材發揮功能，由於在之後的步驟中被分解去除，因此無刺入電解質膜等問題，不阻礙撥水性物質的撥水功能。此處，所謂「高於乾燥溫度的溫度」，是指高於乾燥時所達到的最高溫度的溫度。較佳為較乾燥溫度高50℃以上的條件。
相對於碳質粉末質量，本發明的縱橫比為10以上的裂紋抑制材於MPL油墨中的含量較佳為50質量%以下，更佳為30質量%以下，進而佳為15質量%以下。原因在於：可減低未藉由熱處理而完全分解去除的裂紋抑制材量刺入電解質膜的風險。若所述比例為0.5質量%以上，則容易獲得裂紋抑制效果，因此較佳，更佳為1質量%以上，進而佳為3質量%以上。
藉由本發明的裂紋抑制材的縱橫比大而可期待增強效果的提高，因此較佳為50以上，更佳為100以上。因此，裂紋抑制材的形狀較佳為纖維狀，就分散性或均勻性、分解去除後的表面平滑性等觀點而言，纖維徑以小為宜，例如較佳為1 μm以下，更佳為0.1 μm以下。
本發明的MPL油墨亦可包含水或有機溶媒等分散媒，亦可包含界面活性劑等分散助劑。就生產性的觀點而言，MPL油墨中的碳質粉末的濃度較佳為5質量%以上。作為分散媒，較佳為水，分散助劑更佳為使用非離子性的界面活性劑。
本發明的裂紋抑制材較佳為於150℃下具有耐熱性，且於420℃下被分解去除。其原因在於：若分散媒為水，則使MPL油墨乾燥的溫度通常為70℃～150℃，且以通常的撥水性物質（例如氟樹脂）不變質或分解去除的溫度即420℃以下被分解去除。作為此種裂紋抑制材的原料，例如可使用丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、纖維素、澱粉、聚乳酸樹脂等。本發明中的分解去除較佳為減量至50重量%以下，更佳為減量至30重量%以下。
將MPL油墨塗佈於導電性多孔質基材並加以乾燥後，將裂紋抑制材分解去除。該步驟可自與乾燥步驟相同即乾燥時的溫度直接提高溫度來進行，亦可以依序的步驟來實施。裂紋抑制材的分解去除較佳為於不使撥水性物質分解的溫度且為使撥水劑熔融並均勻地附著的溫度，進而為分解去除分解助劑者。因此，較佳為於空氣中加熱為300℃～400℃，更佳的態樣為加熱為360℃～400℃。
＜燃料電池的製造方法＞ 使用本發明的微孔層的燃料電池的製造方法有兩種較佳態樣。一種將膜上所形成的觸媒層轉印於高分子電解質膜來製造帶有觸媒層的高分子電解質膜，利用其中一表面形成有微孔層的氣體擴散電極基材包夾帶有觸媒層的高分子電解質膜而製造燃料電池者，且為可平滑地形成觸媒層的較佳態樣（本發明中，稱為觸媒塗佈膜（Catalyst Coated Membrane，CCM）法）。第二種是將觸媒塗液塗佈於其中一表面形成有微孔層的氣體擴散電極基材上來製造帶有觸媒層的氣體擴散電極基材，利用其包夾高分子電解質膜而製造燃料電池者，且由於省略轉印步驟，因此為生產性優異的態樣（本發明中，稱為氣體擴散電極（Gas Diffusion Electrode，GDE）法）。 [實施例]
以下，藉由實施例來對本發明進行具體說明。
＜評價＞ A.細孔眾數徑、累計細孔容積 利用島津製作所製造的奧特普（Autopore）9520進行測定，將水銀的表面張力σ設為485 dyn/cm，將水銀與微孔層的接觸角設為130°而進行計算。
B.矽/碳元素比、氧/碳元素比 矽/碳元素比是根據如下平均值而求出：針對氣體擴散電極基材的與具有微孔層的面相反的一側的導電性多孔質基材表面，於加速電壓20 kV、放大倍率2000倍的條件下進行掃描式電子顯微鏡（SEM）-EDX測定，測定10部位以上而得的平均值。
C.微孔層的空隙率 關於微孔層的空隙率，針對使用離子研磨裝置所製作的剖面觀察用樣品，利用日立製作所（股）製造的S-5500放大1000倍以上而進行照片拍攝，測量空隙部分的面積，並求出空隙部分的面積相對於觀察面積的比。
D.微孔層的表面粗糙度 使用基恩士（KEYENCE）（股）製造的形狀測定機VR-3200，於將微孔層設為上的狀態下以無浮起或褶皺的方式固定於裝置，以48 mm2 的視野且以微孔層表面的任意10點實施測定，將該10點的算術平均粗糙度Ra的平均值設為微孔層的表面粗糙度。
E.微孔層的孔數 針對微孔層的表面，使用數位顯微鏡（digital microscope）M205C（萊卡微系統（Leica-microsystems）（股）製造），以5 mm的視野觀察5部位，測定直徑150 μm以上的孔的個數並除以測定面積而設為微孔層的孔數。
F.纖維狀碳化物的分析 纖維狀碳化物的氧/碳元素比是以如下方式求出。使用藉由離子研磨裝置而製作的氣體擴散電極基材的厚度方向上的剖面觀察用樣品，於加速電壓10 kV、放大倍率10萬倍的條件下進行掃描式電子顯微鏡（SEM）-EDX測定，獲得纖維狀碳化物上的氧/碳元素比。
作為掃描式電子顯微鏡，使用日立製作所（股）製造的S-5500，作為能量分散型X射線分析裝置，使用堀場製作所（股）的EX-220SE。作為離子研磨裝置，使用IM4000（日立高新技術（Hitachi High-Technologies）（股）製造）。
G.滲透率 針對氣體擴散電極基材的與具有微孔層的面相反的一側的導電性多孔質基材表面，使用日立製作所（股）製造的S-5500以200倍的觀察倍率進行10部位照片拍攝，自所獲得的圖像切出由碳質粉末被覆的部分，使用圖像處理軟體而進行二值化。於所獲得的各個二值化圖像中，算出由碳質粉末被覆的部分的面積相對於拍攝面積的比例（%），求出其平均值並設為所述滲透率。
H.面內氣體擴散性 面內氣體擴散性是藉由如下方式而求出：以5 kPa的壓力使氮氣流經氣體擴散電極基材的面垂直剖面（厚度方向上的剖面）並測定其流量（cc/min）。以測定面積縱8 mm、橫24 mm進行，作為測定裝置，使用西華產業（股）製造的水蒸氣氣體水蒸氣透過擴散評價裝置MVDP-200C。
I.發電性能（GDE法） 將包含鉑擔載碳（田中貴金屬工業（股）製造，鉑擔載量：50質量%）、精製水、「納菲（Nafion）」（註冊商標）溶液（奧德里奇（Aldrich）公司製造的「納菲（Nafion）」（註冊商標）5.0質量%）、異丙醇（納卡萊依特斯克（Nacalai Tesque）公司製造）的觸媒液塗佈於微孔層上，獲得帶有觸媒層的氣體擴散電極基材。利用該帶有觸媒層的氣體擴散電極基材夾著電解質膜（杜邦（Dupont）公司製造，「納菲（Nafion）」（註冊商標））並進行熱壓，藉此製作膜電極接合體（膜電極組（Membrane Electrode Assembly，MEA））。將該膜電極接合體安裝於燃料電池用單電池中，以成為電池溫度為80℃、燃料利用效率為70%、空氣利用效率為40%、陽極側的氫、陰極側的空氣的露點均為70℃的方式進行加濕而進行發電，並測定電流密度為1.5 A/cm2 的電壓。
（實施例1） 於基材厚度150 μm、基材密度0.3 g/cm3 的碳紙上，使用PTFE、矽酮系的撥水加工添加劑，利用狹縫模塗佈機而以固體成分換算計使導電性多孔質基材100質量%中附著10質量%的PTFE、6質量%的撥水加工添加劑，並於120℃下進行乾燥。
將作為碳質粉末的一次粒徑為35 μm且DBP吸油量為180 mL/100 g的碳黑（Carbon Black，CB）、作為氟樹脂的FEP、界面活性劑及作為分散媒的精製水混合，以成為CB/撥水材/界面活性劑/精製水=7質量份/3質量份/14質量份/76質量份的方式進行調整而製作MPL油墨。
利用狹縫模塗佈機將該MPL油墨塗佈於經撥水加工的碳紙上，於120℃下進行乾燥，繼而，於380℃下進行加熱處理，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。
（實施例2） 於與實施例1相同的碳紙上，使用PTFE、矽酮系的撥水加工添加劑，利用狹縫模塗佈機而以固體成分換算計使導電性多孔質基材100質量%中附著10質量%的PTFE、16質量%的撥水加工添加劑，並於120℃下進行乾燥。於所獲得的碳紙上，使用與實施例1相同的MPL油墨並利用與實施例1相同的方法進行塗佈、加熱處理等，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。發電性能良好，但大幅抑制了微孔層的滲入，因此導電性多孔質基材的界面的接著稍弱。
（實施例3） 於與實施例1相同的碳紙上，使用作為氟樹脂的PTFE、矽酮系的撥水加工添加劑，利用狹縫模塗佈機而以固體成分換算計使導電性多孔質基材100質量%中附著10質量%的PTFE、10質量%的撥水加工添加劑，並於120℃下進行乾燥。於所獲得的碳紙上，使用向與實施例1相同的MPL油墨中添加1質量%的作為纖維狀碳化物的縱橫比為20的紙漿而得者作為MPL油墨，利用與實施例1相同的方法進行塗佈、加熱處理等，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。
（實施例4） 於與實施例1相同的碳紙上，使用作為氟樹脂的PTFE、烴系的撥水加工添加劑，利用狹縫模塗佈機而以固體成分換算計使導電性多孔質基材100質量%中附著10質量%的PTFE、10質量%的撥水加工添加劑，並於120℃下進行乾燥。於所獲得的碳紙上，使用與實施例3相同的MPL油墨並利用與實施例1相同的方法進行塗佈、加熱處理等，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。
（實施例5） 於基材厚度150 μm、基材密度0.3 g/cm3 的碳氈上，使用PTFE、矽酮系的撥水加工添加劑，利用狹縫模塗佈機而以固體成分換算計使導電性多孔質基材100質量%中附著10質量%的PTFE、10質量%的撥水加工添加劑，並於120℃下進行乾燥。於所獲得的碳紙上，使用與實施例1相同的MPL油墨並利用與實施例1相同的方法進行塗佈、加熱處理等，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。
（比較例1） 作為導電性多孔質基材，設為基材厚度190 μm、基材密度0.45 g/cm3 的東麗（股）製造的碳紙（TGP-H-060），使用PTFE作為氟樹脂，利用狹縫模塗佈機而以固體成分換算計使導電性多孔質基材100質量%中附著10質量%的PTFE、6質量%的矽酮系的撥水加工添加劑，並於120℃下進行乾燥。於所獲得的碳紙上，使用與實施例1相同的MPL油墨並利用與實施例1相同的方法進行塗佈、加熱處理等，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。MPL油墨滲入導電性多孔質基材中，導電性多孔質基材的細孔眾數徑變小，氣體擴散性下降，發電性能亦下降。
（比較例2） 作為導電性多孔質基材，設為基材密度0.24 g/cm3 的碳紙，除此以外，與比較例1同樣地獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。與比較例1相比，MPL油墨亦容易滲入低密度的基材中，導電性多孔質基材的細孔眾數徑變小而氣體擴散性下降，發電性能亦下降，另外，於MPL表面產生粗糙度。由於微孔層表面的孔數增加，因此無法均勻地塗佈觸媒塗液。
（比較例3） 於基材厚度150 μm、基材密度0.3 g/cm3 的碳紙上，使用PTFE作為氟樹脂，利用狹縫模塗佈機而以固體成分換算計使導電性多孔質基材100質量%中附著10質量%的PTFE、6質量%的矽酮系的撥水加工添加劑，並於120℃下進行乾燥。
於塗佈MPL油墨前，於380℃下對該導電性多孔質基材進行加熱處理，於所獲得的碳紙上，使用與實施例1相同的MPL油墨並利用與實施例1相同的方法進行塗佈、加熱處理等，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。由於在形成微孔層前進行高溫下的熱處理，因此製造成本變高，生產性下降。另外，藉由MPL油墨塗佈前的熱處理而過度大幅抑制微孔層的滲入，導電性多孔質基材的界面的接著顯著下降。
（比較例4） 利用與比較例3相同的方法獲得碳紙作為導電性多孔質基材，繼而，使用一次粒徑為45 μm且DBP吸油量為140 mL/100 g的碳黑（CB）者作為碳質粉末，除此以外，利用與實施例1相同的配方製作MPL油墨，並利用與實施例1相同的方法進行塗佈、加熱處理等，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。由於MPL油墨的滲入多，因此導電性多孔質基材的細孔眾數徑下降，發電性能下降。由於微孔層表面的孔數增加，因此無法均勻地塗佈觸媒塗液。
（比較例5） 利用與比較例3相同的方法獲得碳紙作為導電性多孔質基材，繼而，將與實施例1相同的MPL油墨分成兩次，利用狹縫模塗佈機進行塗佈，並利用與實施例1相同的方法進行加熱處理等，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。由於塗佈兩次MPL油墨，因此製造成本變高，生產性下降。另外，MPL油墨的滲入多，導電性多孔質基材的細孔眾數徑下降，發電性能下降。
（比較例6） 於與實施例1相同的碳紙上，使用PTFE，利用狹縫模塗佈機而以固體成分換算計使導電性多孔質基材100質量%中附著10質量%的PTFE、6質量%的矽酮系的撥水加工添加劑，並於120℃下進行乾燥。
使用纖維徑150 nm、氧/碳元素比0.005、縱橫比>20的氣相成長碳纖維（Vapor Grown Carbon Fiber，VGCF）作為碳質粉末，除此以外，製作與實施例1相同的MPL油墨，並利用與實施例1相同的方法進行塗佈、加熱處理等，從而獲得氣體擴散電極基材。
所獲得的氣體擴散電極基材的評價結果如表1所述。由於微孔層的細孔眾數徑大，因此觸媒塗液的滲入變多，無法均勻地塗佈觸媒塗液。另外，由於大幅抑制了微孔層的滲入，因此導電性多孔質基材的界面的接著顯著下降。另外，由於使用VGCF，因此製造成本變高，生產性下降。
[表1]
Figure 108135193-A0304-0001
無

Claims (15)

  1. 一種氣體擴散電極基材，其於導電性多孔質基材的單側具有微孔層，且所述氣體擴散電極基材中， 所述導電性多孔質基材包含碳纖維與樹脂碳化物，密度為0.25 g/cm3 ～0.39 g/cm3 的範圍內，細孔眾數徑為30 μm～50 μm的範圍內，並且 所述微孔層包含碳質粉末與氟樹脂，表面粗糙度為2.0 μm～6.0 μm，空隙率為50%～95%，細孔眾數徑為0.050 μm～0.100 μm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的氣體擴散電極基材，其中所述導電性多孔質基材中的與具有所述微孔層的面相反的一側的表面中的矽/碳元素比為0.020以上。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的氣體擴散電極基材，其中所述導電性多孔質基材中的與具有所述微孔層的面相反的一側的表面中的氧/碳元素比為0.005以上。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的氣體擴散電極基材，其中所述導電性多孔質基材中的細孔眾數徑30 μm～50 μm下的每1 cm2 的累計細孔容積為1.5 μL/cm2 ～4.0 μL/cm2 。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的氣體擴散電極基材，其中所述微孔層表面中的直徑150 μm以上的孔數為0.001個/cm2 ～0.050個/cm2 。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的氣體擴散電極基材，其中氣體擴散電極基材的與具有微孔層的面相反的一側的導電性多孔質基材表面中的碳質粉末的被覆率（滲透率）未滿10%。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的氣體擴散電極基材，其中面內氣體擴散性為40 cc/min～80 cc/min。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的氣體擴散電極基材，其中所述微孔層中所含的碳質粉末的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量為156 mL/100 g～220 mL/100 g。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的氣體擴散電極基材，其中所述微孔層中所含的碳質粉末的一次粒徑為20 nm～39 nm。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的氣體擴散電極基材，其中於所述微孔層中進而包含具有5 nm以上且10 μm以下的纖維徑且縱橫比10以上的纖維狀碳化物。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的氣體擴散電極基材，其中所述纖維狀碳化物的氧/碳元素比為0.020以上。
  12. 一種氣體擴散電極基材的製造方法，其製造如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的氣體擴散電極基材，且所述氣體擴散電極基材的製造方法中，於對導電性多孔質基材同時賦予氟樹脂及與氟樹脂不同的撥水加工添加劑後，塗佈碳質粉末與氟樹脂粒子及界面活性劑分散於水中而成的微孔層油墨。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的氣體擴散電極基材的製造方法，其中使用於300℃以上的溫度下進行熱處理時的質量保持率為50%以下的撥水加工添加劑。
  14. 如申請專利範圍第12項或第13項所述的氣體擴散電極基材的製造方法，其中將矽酮系的撥水加工添加劑、石蠟系的撥水加工添加劑、於丙烯酸酯聚合物的主鏈具有包含全氟烷基或烴基的側鏈的高分子化合物（烴系的撥水加工添加劑）的任一者用作撥水加工添加劑。
  15. 一種固體高分子型燃料電池，包括： 高分子電解質膜； 形成於所述高分子電解質膜的兩面的觸媒層； 形成於所述觸媒層的外側的如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的氣體擴散電極基材；以及 包夾它們的兩個分隔件。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5034172B2 (ja) 2005-04-28 2012-09-26 日産自動車株式会社 燃料電池用ガス拡散層、および、これを用いた燃料電池
JP2007012424A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Tomoegawa Paper Co Ltd ガス拡散電極、膜−電極接合体とその製造方法、および固体高分子型燃料電池
JP5441753B2 (ja) 2010-02-19 2014-03-12 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 膜電極接合体および燃料電池
JP5544960B2 (ja) 2010-03-19 2014-07-09 東レ株式会社 固体高分子型燃料電池用多孔質炭素シートおよびその製造方法
JP5885513B2 (ja) 2012-01-13 2016-03-15 アイシン化工株式会社 マイクロポーラス層形成用ペースト組成物及びその製造方法
EP3217456B1 (en) * 2014-11-04 2020-05-06 Mitsubishi Chemical Corporation Porous electrode substrate, membrane/electrode assembly using same, and solid polymer fuel cell using same
KR102460151B1 (ko) 2014-11-11 2022-10-31 도레이 카부시키가이샤 가스 확산 전극 기재 및 가스 확산 전극 기재의 제조 방법
KR20180095845A (ko) * 2015-12-24 2018-08-28 도레이 카부시키가이샤 가스 확산 전극
CA3015334C (en) * 2016-03-29 2023-11-07 Toray Industries, Inc. Gas diffusion electrode base, laminate and fuel cell
JP6888328B2 (ja) * 2017-02-28 2021-06-16 三菱ケミカル株式会社 固体高分子形燃料電池用ガス拡散層およびガス拡散電極とその製造方法

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