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ガス拡散電極、ガス拡散電極の製造方法、燃料電池および食塩電解セル UPDATE

国内特許コード P100000753
整理番号 NI0900096
掲載日 2010年6月18日
出願番号 特願2010-034851
公開番号 特開2010-219034
登録番号 特許第5484120号
出願日 平成22年2月19日(2010.2.19)
公開日 平成22年9月30日(2010.9.30)
登録日 平成26年2月28日(2014.2.28)
優先権データ
  • 特願2009-039383 (2009.2.23) JP
発明者
  • 高須 芳雄
  • 杉本 渉
出願人
  • 国立大学法人信州大学
  • デノラ・ペルメレック株式会社
発明の名称 ガス拡散電極、ガス拡散電極の製造方法、燃料電池および食塩電解セル UPDATE
発明の概要 【課題】、白金や白金族酸化物よりも安価な触媒を用いたガス拡散電極、ガス拡散電極の製造方法、燃料電池および食塩電解セルを提供すること。
【解決手段】基材に触媒が担持されたガス拡散電極において、触媒は、Zr(ジルコニウム)、Ti(チタン)、Nb(ニオブ)、Ta(タンタル)の金属酸化物から構成され、基材は、Tiであり、繊維状または焼結体の多孔性基材である。ガス拡散電極の製造方法では、Zr、Ti、Nb、Taのイオンを含む溶液を用い、ディップコート法などのゾルゲル法により金属酸化物からなる触媒層を形成する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



水素酸化、メタノール酸化のアノード触媒、酸素還元のカソード触媒として、白金などの貴金属が一般的に使用される。しかしながら、白金は極めて高価である。そこで、本願発明者は、白金に代えて、酸化ルテニウムや酸化イリジウムなどの白金族酸化物を用いることを提案している(特許文献1参照)。かかる白金族酸化物は電気伝導性がよく、かつ、酸素還元反応に対する触媒活性が高いという利点がある。

産業上の利用分野



本発明は、ガス拡散電極、ガス拡散電極の製造方法、燃料電池および食塩電解セルに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
基材と、
前記基材の表面に形成された触媒層とを有し、
前記基材は、Tiからなり、
前記触媒層の主成分は、Zr、Ti、NbおよびTaから選ばれた1種の金属の酸化物、または、Zr、Ti、NbおよびTaから選ばれた2種以上の金属の複合酸化物からなることを特徴とするガス拡散電極。

【請求項2】
前記基材は、多孔性基材であることを特徴とする請求項1に記載のガス拡散電極。

【請求項3】
前記基材は、繊維状の多孔性基材または焼結体からなる多孔性基材であることを特徴とする請求項2に記載のガス拡散電極。

【請求項4】
前記触媒層の成分として、Snの酸化物が添加されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のガス拡散電極。

【請求項5】
基材表面に触媒層が形成されたガス拡散電極の製造方法において、
Tiからなる前記基材を用い、
Zr、Ti、NbおよびTaから選ばれた1種以上の金属のイオンを含む溶液を用い、ゾルゲル法により、前記基材の表面に前記金属の酸化物または前記金属の複合酸化物を前記触媒層として形成することを特徴とするガス拡散電極の製造方法。

【請求項6】
Zr、Ti、NbおよびTaから選ばれた1種以上の金属のイオン並びにSnのイオンを含む溶液を用い、ゾルゲル法により、前記基材の表面に前記金属の酸化物または前記金属の複合酸化物を前記触媒層として形成することを特徴とする請求項5に記載のガス拡散電極の製造方法。

【請求項7】
前記ゾルゲル法として、ディップコート法を用いることを特徴とする請求項5または6に記載のガス拡散電極の製造方法。

【請求項8】
請求項1乃至4の何れか一項に記載のガス拡散電極を備えていることを特徴とする燃料電池。

【請求項9】
請求項1乃至4の何れか一項に記載のガス拡散電極を備えていることを特徴とする食塩電解セル。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010034851thum.jpg
出願権利状態 登録
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