JPS60225363A - 燃料電池 - Google Patents

燃料電池

Info

Publication number
JPS60225363A
JPS60225363A JP59081309A JP8130984A JPS60225363A JP S60225363 A JPS60225363 A JP S60225363A JP 59081309 A JP59081309 A JP 59081309A JP 8130984 A JP8130984 A JP 8130984A JP S60225363 A JPS60225363 A JP S60225363A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
fuel cell
electrode
transition metal
metal oxide
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
Application number
JP59081309A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuyuki Yoshiike
信幸 吉池
Shigeo Kondo
繁雄 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59081309A priority Critical patent/JPS60225363A/ja
Publication of JPS60225363A publication Critical patent/JPS60225363A/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
    • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水素もしくは炭化水素を改質させることによ
り得られる水素を利用した水素−酸素燃料電池に関する
もので、特にその水素極に関するものである。
従来例の構成とその問題点 燃料電池の基本構造は、第１図に示すように、水素極１
と酸素極２の２枚の電極間にイオン導電性の高い電解質
３があり、両電極の外側には水素ガス室４．酸素ガス室
５がある。６は負荷である。
電極は多孔噴構造になっており、各気体が十分接触でき
るようになっている。電解質としては、水酸化カリ′ウ
ム水溶液、リン酸水溶液、溶融炭酸塩。
固４冬電解質が使用される。
この燃料電池の電気化学反応をリン酸電解質を使用した
場合について示す。
水素極　Ｈ２→２　Ｈ＋＋　２ｅ　−（１）酸素極３Ａ
Ｏ２＋　２Ｈ＋＋　２ｅ　−）　Ｈ２Ｏ（２）すなわち
、水素極で水素がプロトンと電子に分離して、プロトン
は電解質を介して酸素極に、又電子は外部負荷回路６を
経て水素極に流れるものであり、水素と酸素が供給され
る限り連続して電気を発生させることのできる装置であ
る。
この反応を効率よく行なわせるためには、温度を高くす
るか、もしくは白金パラジウム、ニッケル合金等の触媒
を電極に付着させることが必要である。
従来、低温動作型燃料電池の電極用触媒とじて用いられ
ている白金、パラジウム等の貴金属の使用量は、例えば
、１０ＫＷの電池容量に対して、白金数９が必要となり
、実用性の乏しい高価な電池であった。
発明の目的 本発明は、水素極の触媒材料を改良して、安価で発電効
果の高い燃料電池を提供することを目的とする。
発明の構成 本発明は、水素極の触媒として、遷移金属酸化物と金属
とを用いるものである。
すなわち、基本的原理は、水素極において、単に白金等
の触媒を使用した水素の酸化反応でなく、例えば遷移金
属酸化物のＷＯ３とｐｔ　系を用い、水素のインターカ
ーレション（Ｉｎｔｅｒｃａ４ａｔｉｏｎ　）反応を利
用するところにある。
水素のインターカーレション反応とは、水素原子が遷移
金属酸化物の格子内に浸入する反応をさし、例えば、遷
移金属酸化物であるＷＯ３と白金とが接触している界面
に水素ガスが接触すると、室温において容易にＷＯ３中
に水素原子として入ｆ）　（Ｓｐｉ　ｌ　１ｏｖｅｒ現
象という）、タングステンブロンズＨｚＷＯ３を形成す
る。このときタングステンブロンズは電子伝導性であり
、電子はＷ５＋とＷ６＋の間を電荷移動でき、またＨ＋
はＷｏ３格子内を容易に移動できるものである。すなわ
ち水素はｐｔのみの触媒作用による水素の酸化反応より
、ＷＯ３−ｐｔ　界面におけるインターカーレション反
応を介してのプロトン（Ｈ＋）と電子の解離反応の方が
はるかに速い反応速度で進行するものである。
以上のごとく、本発明は燃料電池の水素極に担持させる
触媒として、白金等の従来の金属にかえて、遷移金属酸
化物と白金等の金属の混合物を用いることにより、低温
においてより高い発電効率を有する燃料電池を提供する
ものである。
実施例の説明 実施例１ 水とアルコールとの混合液に塩化白金酸を２×１０−５
モル／ｌ溶解した溶液１００ｍ１に酸化タングステン（
ＷＯ３）粉末１２を分散し、太陽光もしくはキセノンラ
ンプの光を照射することにより、・光電気化学的にＷＯ
３粒子上［Ｐｔ　を析出させた。
このＷＯ３粒子を多孔質炭素電極の片面に付着させ、そ
の付着面を水素ガス供給側にして第１図のような燃料電
池を構成した。なお、酸素極は従来通りのカーボン電極
を使用し、電解液にばか性カリの２０重量％水溶液を用
いた。
上記の電池をＡとし、水素極にｐｔを付着させた炭素電
極を用いた電池をＢとする。第２図は常圧の水素と酸素
を供給したときの電流−電圧特性の比較を示す。本発明
による水素極を用いた電池Ａの方が高性能を示す。
実施例２ あらかじめ白金黒を付着した加熱状態の多孔質炭素電極
に、メタタングステン水溶液を吹きつけることにより、
ＷＯ３を析出させた。この電極を水素極として実施例１
と同様の電池を作成した。
この電池の出力は、実施例１の電池Ａと従来の電池Ｂの
中間の値を示した。
実施例３ 実施例１における電池の電解質を、か性カリ溶液にかえ
てリン酸９８％溶液を用いた電池を作成した。ｐｔ　を
析出させたＷＯ３を付着してなる炭素電極を使用した電
池は、従来の電池より高い電力が得られた。
なお、遷移金属酸化物として、ＷＯ３のほかＭｏＯ２，
ＴｔＯ２，Ｖ２Ｏ６，Ｔａ２０６．　ＺｒＯ２，ＨｆＯ
２゜Ｎｂｏ５．　ＣｒＯ２を用いた系が効果的であった
。又、金属として、ｐｔ　のほかＰｄが効果的であり、
Ｎｉ　も使用できた。さらに電極として炭素電極のホカ
、Ｎｉ　多孔シミ極、タングステンカーバイド電極等多
孔性の焼結金属極においても同様の効果を有するもので
あった。
また、遷移金属酸化物−金属（Ｐｔ、Ｐｄ等）の混合体
は、前述に示した光電気化学析出法、吹きつけ法の他、
あらかじめ遷移金属を炭素等の電極材料に添加し焼結後
に表面の遷移金属を陽極酸化し遷移金属酸化物を生成し
、その後Ｐ＋、Ｐｄ　等の金属を付着させる方法、あら
かじめ遷移金属及びＰｔ、Ｐｄ等の金属を炭素等の電極
材料に添加し焼結後に、表面の遷移金属を陽極酸化する
方法が有効であった。
発明の効果 以上のように、本発明は水素極における触媒として、遷
移金属酸化物と金属（Ｐｔ　、　Ｐｄ　、Ｎｉ等）の混
合体を用いることにより、低温で高い効率の電池を提供
するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は燃料電池の基本的構成を示す縦断面図、第２図
は実施例における電池の電流−電圧特性を示す図である
。 １・・・・・・水素極、２・・・・・・酸素極、３・・
・・・・電解質、４・・・・・・水素ガス室、５・・・
・・・酸素ガス室。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 ０　５Ｑ　ｌＯθ　ｒｓ。 ！ス、１１Ｌ　ｒ党ΔＡ党り

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）遷移金属酸化物と金属との混合物を担持した水素
    極を備えた燃料電池。
  2. （２）遷移金属酸化物が、ＷＯ３，／′１００３．Ｔｉ
    ｏ２゜ｖ２ｏ６．Ｔａ２ｏ６．ＺｒＯ２，ＨｆＯ２，Ｎ
    ｂ２Ｏ６及びＣｒ　Ｏ３よりなる群から選んだものであ
    り、金属がＰｔ、Ｐｄ及びＮｉ　よりなる群から選んだ
    ものである特許請求の範囲第１項記載の燃料電池。
JP59081309A 1984-04-23 1984-04-23 燃料電池 Pending JPS60225363A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59081309A JPS60225363A (ja) 1984-04-23 1984-04-23 燃料電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59081309A JPS60225363A (ja) 1984-04-23 1984-04-23 燃料電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60225363A true JPS60225363A (ja) 1985-11-09

Family

ID=13742795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59081309A Pending JPS60225363A (ja) 1984-04-23 1984-04-23 燃料電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60225363A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63966A (ja) * 1986-06-19 1988-01-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 溶融炭酸塩燃料電池
JP2007265979A (ja) * 2006-02-28 2007-10-11 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池
WO2008084874A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell catalyst, fuel cell cathode and polymer electrolyte fuel cell including the same
WO2009091025A1 (ja) * 2008-01-16 2009-07-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池用電極触媒及びそれを用いた固体高分子型燃料電池
KR101111486B1 (ko) 2009-09-16 2012-02-22 우석대학교 산학협력단 직접메탄올 연료전지용 전극촉매물질 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5755066A (en) * 1980-08-12 1982-04-01 British Petroleum Co Hydrophobic electrode
JPS598273A (ja) * 1982-06-21 1984-01-17 エンゲルハ−ド・コ−ポレ−シヨン 燐酸燃料電池の電極

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5755066A (en) * 1980-08-12 1982-04-01 British Petroleum Co Hydrophobic electrode
JPS598273A (ja) * 1982-06-21 1984-01-17 エンゲルハ−ド・コ−ポレ−シヨン 燐酸燃料電池の電極

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63966A (ja) * 1986-06-19 1988-01-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 溶融炭酸塩燃料電池
JPH0766813B2 (ja) * 1986-06-19 1995-07-19 松下電器産業株式会社 溶融炭酸塩燃料電池
JP2007265979A (ja) * 2006-02-28 2007-10-11 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池
WO2008084874A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell catalyst, fuel cell cathode and polymer electrolyte fuel cell including the same
JP2008171647A (ja) * 2007-01-10 2008-07-24 Toyota Motor Corp 燃料電池用触媒、燃料電池用カソード及びこれを備えた固体高分子型燃料電池
WO2009091025A1 (ja) * 2008-01-16 2009-07-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池用電極触媒及びそれを用いた固体高分子型燃料電池
KR101111486B1 (ko) 2009-09-16 2012-02-22 우석대학교 산학협력단 직접메탄올 연료전지용 전극촉매물질 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Uchida et al. High‐Performance Electrode for Medium‐Temperature Solid Oxide Fuel Cells: Effects of Composition and Microstructures on Performance of Ceria‐Based Anodes
KR101350865B1 (ko) 연료전지용 담지 촉매 및 그 제조방법, 상기 담지 촉매를포함하는 연료전지용 전극, 상기 전극을 포함하는 막전극접합체 및 상기 막전극 접합체를 포함하는 연료전지
KR100476632B1 (ko) 새로운 알칼리 연료 전지
JP4568124B2 (ja) 空気極および該空気極を用いた空気二次電池
JP5960795B2 (ja) 酸素ガス拡散電極の製造方法
Shukla et al. Advances in mixed‐reactant fuel cells
JPH05258755A (ja) 高分子固体電解質型燃料電池の製造方法
KR20030080244A (ko) 개선된 연료전지 캐소드 및 그의 연료전지
JP2006210135A (ja) 触媒電極材料、触媒電極、及びこれらの製造方法、電極触媒用の担体材料、並びに電気化学デバイス
JP4487465B2 (ja) 固体電解質型燃料電池
KR102607597B1 (ko) 이중도금 촉매를 포함하는 산소 전극, 이를 포함하는 수전해 장치, 재생 연료전지 및 상기 산소 전극의 제조 방법
US3040115A (en) Fuel cell electrodes
JP4937527B2 (ja) 燃料電池用白金触媒及びこれを含む燃料電池
US20050031921A1 (en) Hybrid fuel cell
JP4590533B2 (ja) 空気極およびその製造方法並びに該空気極を用いた空気二次電池
JPH11126616A (ja) 共耐性白金亜鉛燃料電池用電極
KR20000063843A (ko) 고분자 전해질 연료전지용 백금-금속산화물 촉매의 제조방법
US7691770B2 (en) Electrode structure and methods of making same
JPS60225363A (ja) 燃料電池
JP2001118583A (ja) 燃料電池電極およびその製造方法
CN213570766U (zh) 一种基于铅网的水分解制氢装置
KR20090078911A (ko) 산화물 피막이 형성된 카바이드로 지지된 팔라듐 전극 촉매및 그 제조방법
JP6941202B1 (ja) 膜電極接合体、及び電気化学セル
Wang et al. Electrochemical characteristics of LaNi4. 5Al0. 5 alloy used as anodic catalyst in a direct borohydride fuel cell
JP2001126738A (ja) 燃料電池用電極の製造方法およびそれを用いた直接メタノール燃料電池