JPS58186169A - 空気極 - Google Patents
空気極Info
- Publication number
- JPS58186169A JPS58186169A JP57068512A JP6851282A JPS58186169A JP S58186169 A JPS58186169 A JP S58186169A JP 57068512 A JP57068512 A JP 57068512A JP 6851282 A JP6851282 A JP 6851282A JP S58186169 A JPS58186169 A JP S58186169A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type compound
- metallic
- dicarboxylic acid
- air electrode
- air pole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9008—Organic or organo-metallic compounds
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
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】
本発明は、空気電池や燃料電池などに使用する空気極に
関し、更に詳しくは優れた分極特性？有する空気極に関
するものである。
関し、更に詳しくは優れた分極特性？有する空気極に関
するものである。
従来、空気電池や燃料電池などに使用する空気極は、活
性炭などに酸素還元能力を高めるために金属フタロシア
ニンなどの触媒を用いていたが、金属フタロンアニンは
水に不溶のため。
性炭などに酸素還元能力を高めるために金属フタロシア
ニンなどの触媒を用いていたが、金属フタロンアニンは
水に不溶のため。
キノリノなどの有機溶媒に飽和になるまで溶解し、この
溶液に活性炭を浸漬し引き上げ乾燥し。
溶液に活性炭を浸漬し引き上げ乾燥し。
有機溶媒ｆｔ飛散させ活性炭表面に金属フタロシアニン
を触媒として付着せしめていたが、金属フタロ／アニン
の飽和溶解量が少ないため、上述のような操作を何回も
繰り返す必要があった。
を触媒として付着せしめていたが、金属フタロ／アニン
の飽和溶解量が少ないため、上述のような操作を何回も
繰り返す必要があった。
４へ発明番等は、金属フタロシアニンよりも触媒活匹能
の大きいもので千７リノ、ａ−クロルナフタリノなどの
有機溶媒に７・１する溶解Ｗｃｒ）入きな触媒全ｆ４る
ために鋭意研究した結果、遂（こ本発明を完成したもの
である。
の大きいもので千７リノ、ａ−クロルナフタリノなどの
有機溶媒に７・１する溶解Ｗｃｒ）入きな触媒全ｆ４る
ために鋭意研究した結果、遂（こ本発明を完成したもの
である。
即ち１本発明は、炭素体に下記一般式（１１及び／又は
＋ＩＩ）及び／又ｇ（１０で示される金属フタロシアニ
ン型化合物を分散せしめることを特徴とする空気極ｔ″
あ４゜ Ｎ Ｎ Ｎ （式中Ｘ ハクロム、鉄、コバルト、ニッケル。
＋ＩＩ）及び／又ｇ（１０で示される金属フタロシアニ
ン型化合物を分散せしめることを特徴とする空気極ｔ″
あ４゜ Ｎ Ｎ Ｎ （式中Ｘ ハクロム、鉄、コバルト、ニッケル。
銅を表わす。）
本発明に使用する一般式で示される金属フタロシーｆコ
ン型化合物は、フタール酸から誘導された金属フタロ／
アユ／に比較して、キノリン酸（ピリジン−２・６−ジ
カルボン酸）、ピラジン２・６−ジカルポン酸、チオフ
ェノ−２・６−ジカルボン酸から誘導される金属フタロ
／アニン型化合物であり、その構造中の窒素、硫黄によ
りキノリン、ａ−クロルナフタリンなどの有機溶媒・＼
の溶解性が増加すること、構造中に含捷れる窒素＋ Ｉ
ｊｋ黄原子が金属の触媒作用と相まって触媒能力を高め
ていることにより、空気極として潰れた分極特性を有す
るものと推考される。
ン型化合物は、フタール酸から誘導された金属フタロ／
アユ／に比較して、キノリン酸（ピリジン−２・６−ジ
カルボン酸）、ピラジン２・６−ジカルポン酸、チオフ
ェノ−２・６−ジカルボン酸から誘導される金属フタロ
／アニン型化合物であり、その構造中の窒素、硫黄によ
りキノリン、ａ−クロルナフタリンなどの有機溶媒・＼
の溶解性が増加すること、構造中に含捷れる窒素＋ Ｉ
ｊｋ黄原子が金属の触媒作用と相まって触媒能力を高め
ていることにより、空気極として潰れた分極特性を有す
るものと推考される。
以［−１本発明の詳細な説明する。
本発明の骨子である金属フタロ／アニン型化合物は、一
般式（Ｉｌは、キノリン酸（ピリジン−２・６−ジカル
ボン酸）、一般式（ｌ［）は、（ピラジ／−２・６−ジ
カルボン酸）、一般式（回はチオフェノ−２・６−ジカ
ルボン酸から誘導され、これらに尿素、相当する金属も
しくは金属塩、モリブデノ酸ｆ／モ／及びニトロベノゼ
ノを加え、１８０〜１９５’Ｇ６時間攪拌する。
般式（Ｉｌは、キノリン酸（ピリジン−２・６−ジカル
ボン酸）、一般式（ｌ［）は、（ピラジ／−２・６−ジ
カルボン酸）、一般式（回はチオフェノ−２・６−ジカ
ルボン酸から誘導され、これらに尿素、相当する金属も
しくは金属塩、モリブデノ酸ｆ／モ／及びニトロベノゼ
ノを加え、１８０〜１９５’Ｇ６時間攪拌する。
反応後、アセトンを加えて濾過、乾燥する。
得られた粗製の金属フタロシアニン型化合物を６６°Ｂ
ｅ’硫酸に溶解し、氷水に注入し、濾過。
ｅ’硫酸に溶解し、氷水に注入し、濾過。
水洗、乾燥することにより、収率６５〜７０チの精製品
を得る。
を得る。
上述の金属又は金属塩としては、クロム、鉄。
コバルト、ニッケル、銅の金属粉末もしくはこれらの金
属塩が使用される。
属塩が使用される。
これらの金属フタロシアニン型化合物をキノリン、ａ−
クロルナフタリンに溶解せしめ、この溶液に炭素体を浸
漬、乾燥するなどして炭素体に金属フタロシアニン型化
合物を分散した空気極が得られる。
クロルナフタリンに溶解せしめ、この溶液に炭素体を浸
漬、乾燥するなどして炭素体に金属フタロシアニン型化
合物を分散した空気極が得られる。
本発明に使用する炭素体としては、一般に使用されるフ
ァーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラ
ックなどのカーボンブラックや、木材、木炭、ヤシ殻炭
、パーム核炭１石用して作られた活性炭や黒鉛などの１
種もしく炭１石油残査、合成樹脂、有機廃棄物などを使
は２種以上の混合物が挙げられ、必要に応じて押出成型
、射出成型、加圧成型などにより一定の形状とする。
ァーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラ
ックなどのカーボンブラックや、木材、木炭、ヤシ殻炭
、パーム核炭１石用して作られた活性炭や黒鉛などの１
種もしく炭１石油残査、合成樹脂、有機廃棄物などを使
は２種以上の混合物が挙げられ、必要に応じて押出成型
、射出成型、加圧成型などにより一定の形状とする。
本発明の空気極における金属フタロ／アニン型化合物の
含浸量は、空気極としての性能、空気極としての強度を
考慮すれば、炭素体全彊、ｃ′こ対して０１〜１０重量
係が好ましい。
含浸量は、空気極としての性能、空気極としての強度を
考慮すれば、炭素体全彊、ｃ′こ対して０１〜１０重量
係が好ましい。
以Ｆ、実７ｈ例に従い本発明の詳細な説明するが、実施
例中「部」とあるのは「重量部」を示Ｔ。
例中「部」とあるのは「重量部」を示Ｔ。
実施例 １
（一般式（１）で示す銅フタロ／アニン型化合物）（１
）キノリ／酸１２部、尿素２０部、塩化第一銅２５部、
モリブデン酸アンモ７０２部をニトロベ／セフ１００部
を使用して以下の処理を行なった。１８０〜１８５℃で
これらを４時間攪Ｎ−Ｌ、ｉ濾過、アセント洗浄後５チ
ヵ性ノーダ水溶液および５チ塩酸水溶液で洗浄して粗製
品を得る。
）キノリ／酸１２部、尿素２０部、塩化第一銅２５部、
モリブデン酸アンモ７０２部をニトロベ／セフ１００部
を使用して以下の処理を行なった。１８０〜１８５℃で
これらを４時間攪Ｎ−Ｌ、ｉ濾過、アセント洗浄後５チ
ヵ性ノーダ水溶液および５チ塩酸水溶液で洗浄して粗製
品を得る。
＋２１粗製品の銅フタロシアニン型化合物（銅テトラア
ザフタロシアニ／）をその１０倍量の６６°Ｂ ｅ“硫
酸に溶解し、水に注入し、濾過。
ザフタロシアニ／）をその１０倍量の６６°Ｂ ｅ“硫
酸に溶解し、水に注入し、濾過。
水洗、乾燥後、銅フタロシアニンに比し、赤味の強い青
色の精製品を得た。収量６．１．９（炭素体の製造） 粒径０１〜１μのヤシ殻活性炭１０部９粒径０１〜０．
５μの黒鉛１０部、熱可塑性樹脂（塩化ビニル樹脂）５
部を混合し、押出成形により直径１０ｍの丸棒を作る。
色の精製品を得た。収量６．１．９（炭素体の製造） 粒径０１〜１μのヤシ殻活性炭１０部９粒径０１〜０．
５μの黒鉛１０部、熱可塑性樹脂（塩化ビニル樹脂）５
部を混合し、押出成形により直径１０ｍの丸棒を作る。
これを２００℃に加熱し、これを１０００℃まで熱処理
し熱り望性對脂を分解して、炭素体とする。
し熱り望性對脂を分解して、炭素体とする。
（空気極の製造）
上記で得られた銅テトラアザフタロシアニンをキノリン
に５重量％溶解させ、超音波処理しながら炭素体に含浸
せしめ、キノリンを除去することにより空気極を得た。
に５重量％溶解させ、超音波処理しながら炭素体に含浸
せしめ、キノリンを除去することにより空気極を得た。
比較例 １
実施例１の銅テトラアザフタロンアニンの５重１ｔ％キ
ノリン溶ｔの代りに、銅フタロシアニンの飽和キノリン
溶液を使用し、実施例１の空気極の製造と同様な操作に
て空気極を得た。
ノリン溶ｔの代りに、銅フタロシアニンの飽和キノリン
溶液を使用し、実施例１の空気極の製造と同様な操作に
て空気極を得た。
実施例 ２
（一般式（ｌ［ｌで示す鉄フタロシアニン型化合物）ピ
ラジン−２・５−ジカルボン酸１２部＋＃Ｌ酸第−鉄５
．５部、尿素２０部、モリブデン酸アンモン０２部、ニ
トロベンゼン１００部を使用して、実施例１と同様な処
理を行ない、褐緑色の鉄オクタアザフタロシアニンを得
る。収量４．５９（空気極の製造） 鉄オクタアザフタロシアニンを実施例１と同様な方法に
て空気極を得た。
ラジン−２・５−ジカルボン酸１２部＋＃Ｌ酸第−鉄５
．５部、尿素２０部、モリブデン酸アンモン０２部、ニ
トロベンゼン１００部を使用して、実施例１と同様な処
理を行ない、褐緑色の鉄オクタアザフタロシアニンを得
る。収量４．５９（空気極の製造） 鉄オクタアザフタロシアニンを実施例１と同様な方法に
て空気極を得た。
実砲例 ６
（一般式（＠で示すニッケルフタロンアニン型化合物）
２・６−ジオンアノチオフェン１２部、塩化ニッケル４
部、尿素’ｒ ｏ 部をニトロベンゼン２００部ととも
に還流し、実施例１と同様な処理を行ない、青緑色のニ
ッケルテトラチオフェノテトラゾポルフィンを得る。収
量５．８９ （空気極の製造） 上記で得られたニッケルテトラチオフェノテトラゾポル
フィンをａ−クロルナフタリンに５重量係溶解させ、こ
の溶液を炭素体に浸漬し。
部、尿素’ｒ ｏ 部をニトロベンゼン２００部ととも
に還流し、実施例１と同様な処理を行ない、青緑色のニ
ッケルテトラチオフェノテトラゾポルフィンを得る。収
量５．８９ （空気極の製造） 上記で得られたニッケルテトラチオフェノテトラゾポル
フィンをａ−クロルナフタリンに５重量係溶解させ、こ
の溶液を炭素体に浸漬し。
乾燥させ空気極を得た。
実施例１〜３．比較例１で得られた空気極の分極特性を
第１図及び第２図に示す。
第１図及び第２図に示す。
本発明で得られる空気極は１図に示したように優れた分
極特性を示し、空気電池、燃料電池々どの空気極として
好適なものである。
極特性を示し、空気電池、燃料電池々どの空気極として
好適なものである。
尚１本発明を製造するにあたり、炭素体に金属フタロ／
アニン型化合物を分散する方法として、キノリン、ａ−
クロルナフタリンを溶媒として使用したが、水及び水系
の溶媒に分散して。
アニン型化合物を分散する方法として、キノリン、ａ−
クロルナフタリンを溶媒として使用したが、水及び水系
の溶媒に分散して。
超）ｆ波などにより含浸するなど種々の方法が採用でき
るものである。
るものである。
第１図は、実施例１．比較例１で得られた空気極の分極
曲線であり、第２図は実施例２．実施例５で得られた空
気極の分極曲線であり、■〜■は順に実施例１．比較例
１．実施例２．実施例３で得られた分極曲線を示し、縦
軸は、電流密度（＋ｎ〜／ｄ）、横軸は電位（Ｖ／ＳＯ
Ｅ ）を示すものである。 特許出願人 べんてる株式会社
曲線であり、第２図は実施例２．実施例５で得られた空
気極の分極曲線であり、■〜■は順に実施例１．比較例
１．実施例２．実施例３で得られた分極曲線を示し、縦
軸は、電流密度（＋ｎ〜／ｄ）、横軸は電位（Ｖ／ＳＯ
Ｅ ）を示すものである。 特許出願人 べんてる株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 炭素体に下記一般式（Ｉ）及び／又は（Ｉｌ）及び／又
は（［［Ｄで示される金属フタロシアニン型化合物を分
散せしめることを特徴とする空気極。 Ｎ １ Ｎ （式中Ｘはクロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅を表わ
す。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57068512A JPS58186169A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 空気極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57068512A JPS58186169A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 空気極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58186169A true JPS58186169A (ja) | 1983-10-31 |
Family
ID=13375839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57068512A Pending JPS58186169A (ja) | 1982-04-22 | 1982-04-22 | 空気極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58186169A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019167407A1 (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-06 | 国立大学法人東北大学 | 触媒、液状組成物、電極、電気化学反応用触媒電極、燃料電池及び空気電池 |
| WO2021045121A1 (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | ＡＺＵＬ Ｅｎｅｒｇｙ株式会社 | 触媒の製造方法、触媒、組成物の製造方法、組成物、電極、電極の製造方法、燃料電池、金属空気電池 |
| JP2021141041A (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | 大日精化工業株式会社 | 酸化物系電極触媒及び固体高分子形燃料電池 |
| WO2022138644A1 (ja) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | ＡＺＵＬ Ｅｎｅｒｇｙ株式会社 | 酸素還元用触媒及びその選定方法、酸素還元用触媒を含む液状組成物又は電極、電極を備える空気電池又は燃料電池 |
-
1982
- 1982-04-22 JP JP57068512A patent/JPS58186169A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019167407A1 (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-06 | 国立大学法人東北大学 | 触媒、液状組成物、電極、電気化学反応用触媒電極、燃料電池及び空気電池 |
| CN112041061A (zh) * | 2018-03-02 | 2020-12-04 | Azul 能源株式会社 | 催化剂、液状组合物、电极、电化学反应用催化剂电极、燃料电池以及空气电池 |
| JPWO2019167407A1 (ja) * | 2018-03-02 | 2021-03-11 | ＡＺＵＬ Ｅｎｅｒｇｙ株式会社 | 触媒、液状組成物、電極、電気化学反応用触媒電極、燃料電池及び空気電池 |
| US11772084B2 (en) | 2018-03-02 | 2023-10-03 | AZUL Energy Inc. | Catalyst, liquid composition, electrode, catalyst electrode for electrochemical reaction, fuel cell, and air battery |
| WO2021045121A1 (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | ＡＺＵＬ Ｅｎｅｒｇｙ株式会社 | 触媒の製造方法、触媒、組成物の製造方法、組成物、電極、電極の製造方法、燃料電池、金属空気電池 |
| JPWO2021045121A1 (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | ||
| JP2021141041A (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | 大日精化工業株式会社 | 酸化物系電極触媒及び固体高分子形燃料電池 |
| WO2022138644A1 (ja) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | ＡＺＵＬ Ｅｎｅｒｇｙ株式会社 | 酸素還元用触媒及びその選定方法、酸素還元用触媒を含む液状組成物又は電極、電極を備える空気電池又は燃料電池 |
| CN115715230A (zh) * | 2020-12-24 | 2023-02-24 | Azul能源株式会社 | 氧还原用催化剂及其选定方法、包含氧还原用催化剂的液态组合物或电极、具备电极的空气电池或燃料电池 |
| CN115715230B (zh) * | 2020-12-24 | 2024-04-30 | Azul能源株式会社 | 氧还原用催化剂及其选定方法、包含氧还原用催化剂的液态组合物或电极、具备电极的空气电池或燃料电池 |
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