JPS6149376A - 燃料電池用電極の製造方法 - Google Patents
燃料電池用電極の製造方法Info
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- JPS6149376A JPS6149376A JP59171115A JP17111584A JPS6149376A JP S6149376 A JPS6149376 A JP S6149376A JP 59171115 A JP59171115 A JP 59171115A JP 17111584 A JP17111584 A JP 17111584A JP S6149376 A JPS6149376 A JP S6149376A
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- fuel cell
- electrode
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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
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8892—Impregnation or coating of the catalyst layer, e.g. by an ionomer
-
- 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
- H01M4/8875—Methods for shaping the electrode into free-standing bodies, like sheets, films or grids, e.g. moulding, hot-pressing, casting without support, extrusion without support
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
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-
- 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〕
この発明は燃料電池用電極の製造方法に関するものであ
る。
る。
燃料電池は、周知の通り外部から供給される燃料と酸化
剤との電気化学的反応により発電を行なう装置である。
剤との電気化学的反応により発電を行なう装置である。
すなわち、燃料電池は基本的には、電解質によって隔て
られた２つの電極を何し、一方の電極において燃料が酸
化されて電子を放出し、他方の電極において酸化剤が還
元されて電子を受は収る。これら両電極の間を負荷を通
して外部配線で接続することにより負荷を通る電子の流
れが得られ、電解質は両電極間にイオン通路を形成して
回路を完成する。
られた２つの電極を何し、一方の電極において燃料が酸
化されて電子を放出し、他方の電極において酸化剤が還
元されて電子を受は収る。これら両電極の間を負荷を通
して外部配線で接続することにより負荷を通る電子の流
れが得られ、電解質は両電極間にイオン通路を形成して
回路を完成する。
各電極は電極基村上に触媒層が形成されており、各電極
における反応は、触媒層の中で触媒、電解質、および反
応ガスの共存する三相界面にて行なわれる。従って三相
界面をいかに多く作るかによって電池の発電効率が左右
される。また触媒層の中でいかに拡散抵抗を少なくして
反応ガスと電解質を三相界面に到達させるかによっても
電池の発電効率が左右される。このためには毛細血管の
ように反応ガス側、電解質側双方から拡散路をはりめぐ
らす必要がある 従来よりこの様な拡散路をはりめぐらす方法がいくつか
試みられている。その一つは有機物を触媒ペーストに混
ぜて塗工し焼成時に有機物が無くなり拡散路を形成する
というものであり、他の一つは触媒ペーストに酸化亜鉛
を混ぜて塗工し焼成した後酸を用いて酸化亜鉛を溶出す
るというものでめった。こうした手法により微細な拡散
路が形成されるが、しかし理想的な拡散路はあたかも植
物の根のように根元は太く先へ行くほど細くなり根毛の
様に微細になる措造である。しかもこの植物の根のよう
な拡散路は反応ガス側、電解質側双方から形成されてい
なければならない。
における反応は、触媒層の中で触媒、電解質、および反
応ガスの共存する三相界面にて行なわれる。従って三相
界面をいかに多く作るかによって電池の発電効率が左右
される。また触媒層の中でいかに拡散抵抗を少なくして
反応ガスと電解質を三相界面に到達させるかによっても
電池の発電効率が左右される。このためには毛細血管の
ように反応ガス側、電解質側双方から拡散路をはりめぐ
らす必要がある 従来よりこの様な拡散路をはりめぐらす方法がいくつか
試みられている。その一つは有機物を触媒ペーストに混
ぜて塗工し焼成時に有機物が無くなり拡散路を形成する
というものであり、他の一つは触媒ペーストに酸化亜鉛
を混ぜて塗工し焼成した後酸を用いて酸化亜鉛を溶出す
るというものでめった。こうした手法により微細な拡散
路が形成されるが、しかし理想的な拡散路はあたかも植
物の根のように根元は太く先へ行くほど細くなり根毛の
様に微細になる措造である。しかもこの植物の根のよう
な拡散路は反応ガス側、電解質側双方から形成されてい
なければならない。
上記のような従来の製造方法では、何れも人間の手によ
っているため、厚されずか１００μｍ足らずの触媒層の
中に植物の根のような拡散路を形成することはできなか
った。
っているため、厚されずか１００μｍ足らずの触媒層の
中に植物の根のような拡散路を形成することはできなか
った。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、理想的な仏教路すなわち植物の根のような拡散路
を有する燃料電池用電極の製造方法を提供することを目
的とする。
ので、理想的な仏教路すなわち植物の根のような拡散路
を有する燃料電池用電極の製造方法を提供することを目
的とする。
ｃ問題を解決するための手段Ｊ
この発明【よゐ燃料電池用１は極の製造方法は、触媒ペ
ーストを電極基材に塗布する工程、上記触媒ペーストに
カビを培養する工程、および上記触媒ペーストを乾燥、
焼成する工程を有するものである。
ーストを電極基材に塗布する工程、上記触媒ペーストに
カビを培養する工程、および上記触媒ペーストを乾燥、
焼成する工程を有するものである。
〔問題を解決するための手段の作用コ
この発明に係わるカビは、触媒層に菌糸をはびこらせ、
この菌糸が理想的な拡散路となる。
この菌糸が理想的な拡散路となる。
本発明者は、触媒層に有効な拡散路を設けるべく多糖類
の添加などを試みていたが、電極基材に触媒ペーストを
塗工後、偶然数日放置していたサンプルにカビが生えて
いるのを見出した。＠機銃による観察の結果青カビ属の
Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｃｉ４ｒｅ。
の添加などを試みていたが、電極基材に触媒ペーストを
塗工後、偶然数日放置していたサンプルにカビが生えて
いるのを見出した。＠機銃による観察の結果青カビ属の
Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｃｉ４ｒｅ。
−ｖｉｒｉｄｅではないかと推定され、直径２σ程度の
コロニーを形成しており、菌糸の大半は触媒層の表面上
にあったが、触媒層の中にもかなりの密度で菌糸がはり
めぐらされていることが分った。
コロニーを形成しており、菌糸の大半は触媒層の表面上
にあったが、触媒層の中にもかなりの密度で菌糸がはり
めぐらされていることが分った。
この偶然のカビの発生からこの発明を思い立つに至った
。すなわちカビの菌糸を利用して触媒層て有効な拡散路
を形成する方法である。
。すなわちカビの菌糸を利用して触媒層て有効な拡散路
を形成する方法である。
カビは菌頌真菌煩に属し様々な種類が存在するが、共通
して培地に菌糸をはりめぐらせ養分を吸収する。中には
ケカビ属Ｐｈ１ｚｏｐｕｓ のように、（直物の根の
ように菌糸をはりめぐらすものもある。
して培地に菌糸をはりめぐらせ養分を吸収する。中には
ケカビ属Ｐｈ１ｚｏｐｕｓ のように、（直物の根の
ように菌糸をはりめぐらすものもある。
また菌糸の直径は大きいものでも数ミクロン程″度であ
り、触媒層にはりめぐらす主管拡散路として逸している
。
り、触媒層にはりめぐらす主管拡散路として逸している
。
カビの培養には一般に寒天培地が用いら九、グドク糖、
麦芽エキス、ペプトン、蔗糖などが培地の中に添加され
る。ＰＨは３．５〜４．０で、温度２５〜２７”Ｃの多
湿の培養条件で５〜７日間の培養ＩｇＪ間でコロニーが
形成される。触ＩＳ層でのカビの培養もこれと同様にし
て行なう。すなわち従来の触媒ペーストの中に糖類やデ
ンプン類などの養分を添加して電極基材に塗布した後滅
菌し、しかるべき菌株を塗工面の上に添加し、必要なら
ば酸、アルカリでＰＨ調節し、恒温恒温器の中でカビの
培養を行なう。この実施例では養分の添加量は触媒ペー
スト＆１ ： １の割合とし、ケカビ属Ｐｈ１ｚ。
麦芽エキス、ペプトン、蔗糖などが培地の中に添加され
る。ＰＨは３．５〜４．０で、温度２５〜２７”Ｃの多
湿の培養条件で５〜７日間の培養ＩｇＪ間でコロニーが
形成される。触ＩＳ層でのカビの培養もこれと同様にし
て行なう。すなわち従来の触媒ペーストの中に糖類やデ
ンプン類などの養分を添加して電極基材に塗布した後滅
菌し、しかるべき菌株を塗工面の上に添加し、必要なら
ば酸、アルカリでＰＨ調節し、恒温恒温器の中でカビの
培養を行なう。この実施例では養分の添加量は触媒ペー
スト＆１ ： １の割合とし、ケカビ属Ｐｈ１ｚ。
ｐｕｓの菌株を１−ｖ ／ １００ ｃｙｄの割合で添
加した。カビが塗工面に充分はびこった胛で乾燥し、例
えばポリテトラフルオロエチレンを結着剤として用いて
いる場合は３１０〜３６０℃ばて焼成する。この例では
３４０℃にて焼成した。焼成時にカビは死減し、菌糸は
炭化あるいは気化して触媒層の中には菌糸によってはり
めぐらされた網目が残される。
加した。カビが塗工面に充分はびこった胛で乾燥し、例
えばポリテトラフルオロエチレンを結着剤として用いて
いる場合は３１０〜３６０℃ばて焼成する。この例では
３４０℃にて焼成した。焼成時にカビは死減し、菌糸は
炭化あるいは気化して触媒層の中には菌糸によってはり
めぐらされた網目が残される。
この場合、菌糸によって形成されたのは、触媒層の表面
から触媒層の中へと拡がる電解質用の拡散路であるが、
触媒ペーストと電極基材との間、すなわちあらかじめ電
極基材の上に菌株を添加した後触媒ペーストの塗工を行
なえば、触媒層における電極基材側の表面から中へと拡
がる反応ガス用の拡散路が形成される。触媒層の両側か
らこの様な拡散路を形成した場合、三相界面は著しく増
加し、電解質および反応ガスの拡散抵抗は著しく減少す
る。
から触媒層の中へと拡がる電解質用の拡散路であるが、
触媒ペーストと電極基材との間、すなわちあらかじめ電
極基材の上に菌株を添加した後触媒ペーストの塗工を行
なえば、触媒層における電極基材側の表面から中へと拡
がる反応ガス用の拡散路が形成される。触媒層の両側か
らこの様な拡散路を形成した場合、三相界面は著しく増
加し、電解質および反応ガスの拡散抵抗は著しく減少す
る。
なお、カビは糖類などを養分として吸収するので、触媒
やポリテトラフルオロエチレンなどへの悪影響は無く、
また、カビに吸収されずに伐った上記糖類などの有機物
は、焼成されて植物の根の様に微細な支管拡散路を形成
し、ここに理想的な拡散路（主管−支管）が形成される
。
やポリテトラフルオロエチレンなどへの悪影響は無く、
また、カビに吸収されずに伐った上記糖類などの有機物
は、焼成されて植物の根の様に微細な支管拡散路を形成
し、ここに理想的な拡散路（主管−支管）が形成される
。
−１之、上記実施例でけクカビ属Ｐｈ１ｚｏｐｕｓ
の菌株をｌり７１００ｍの割合で添加した場合について
説明したが、カビの種類および添加量はこれに限るもの
ではない。
の菌株をｌり７１００ｍの割合で添加した場合について
説明したが、カビの種類および添加量はこれに限るもの
ではない。
さらに、養分の添加量も上記実施例に限るものではない
。
。
以上のように、この発明によれば、触媒ペーストを電極
基材に塗布する工程、上記触媒ペーストにカビを培養す
る工程、および上記触媒ペーストを乾燥、焼成する工程
を施したので、上記カビが上記触媒ペーストに菌糸をは
びこらせて、植物の根のような拡散路が得られる効果が
ある。
基材に塗布する工程、上記触媒ペーストにカビを培養す
る工程、および上記触媒ペーストを乾燥、焼成する工程
を施したので、上記カビが上記触媒ペーストに菌糸をは
びこらせて、植物の根のような拡散路が得られる効果が
ある。
代 理 人 大 岩 増 雄ＲＱ
Claims (5)
- （１）触媒ペーストを電極免材に塗布する工程、上記触
媒ペーストにカビを培養する工程、および上記触媒ペー
ストを乾燥、焼成する工程を有する燃料電池用電極の製
造方法。 - （２）触媒ペースト上に添加した菌株からカビを培養す
る特許請求の範囲第１項記載の燃料電池用電極の製造方
法。 - （３）触媒ペーストと電極基材との間に添加した菌株か
らカビを培養する特許請求の範囲第１項または第２項記
載の燃料電池用電極の製造方法。 - （４）触媒ペーストに、カビを培養する養分を添加した
特許請求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載の燃
料電池用電極の製造方法。 - （５）触媒ペーストの焼成温度は３１０℃〜３６０℃で
ある特許請求の範囲第１項ないし第４項の何れかに記載
の燃料電池用電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59171115A JPS6149376A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 燃料電池用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59171115A JPS6149376A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 燃料電池用電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149376A true JPS6149376A (ja) | 1986-03-11 |
Family
ID=15917248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59171115A Pending JPS6149376A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 燃料電池用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6149376A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63174798A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Toyota Motor Corp | 肉盛溶接用耐食合金 |
| KR20220012902A (ko) | 2019-05-23 | 2022-02-04 | 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 | Ni기 자용성 합금, Ni기 자용성 합금을 이용한 유리 제조용 부재, 유리 제조용 부재를 이용한 금형 및 유리 덩어리 반송용 부재 |
-
1984
- 1984-08-16 JP JP59171115A patent/JPS6149376A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63174798A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Toyota Motor Corp | 肉盛溶接用耐食合金 |
| KR20220012902A (ko) | 2019-05-23 | 2022-02-04 | 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 | Ni기 자용성 합금, Ni기 자용성 합금을 이용한 유리 제조용 부재, 유리 제조용 부재를 이용한 금형 및 유리 덩어리 반송용 부재 |
| US11643708B2 (en) | 2019-05-23 | 2023-05-09 | Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. | Nickel-based self-fluxing alloy, glass manufacturing member using the nickel-based self-fluxing alloy, as well as mold and glass gob transporting member each using the glass manufacturing member |
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