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固体高分子形燃料電池用電極触媒とその製造方法。 UPDATE コモンズ 新技術説明会 実績あり

国内特許コード P120008307
掲載日 2012年11月21日
出願番号 特願2010-211471
公開番号 特開2012-069304
登録番号 特許第5526372号
出願日 平成22年9月22日(2010.9.22)
公開日 平成24年4月5日(2012.4.5)
登録日 平成26年4月25日(2014.4.25)
発明者
  • 衣本 太郎
  • 大川裕美香
出願人
  • 国立大学法人 大分大学
発明の名称 固体高分子形燃料電池用電極触媒とその製造方法。 UPDATE コモンズ 新技術説明会 実績あり
発明の概要 【課題】担持組成物にカーボンブラックを用いて消耗抑制効果が大きく、又、生産性とコストに優位な固体高分子形燃料電池用電極触媒とその製造方法を提供する。
【解決手段】担持組成物にカーボンブラックを用い、前駆体に塩化白金酸を用い、還元剤を用いて固体高分子形燃料電池用電極触媒を製造するに際して、前記カーボンブラックを予めメタノール溶媒中で反応させてメチル化カーボンブラックを作製し、これに塩化白金酸と還元剤を混合することを特徴とする電極触媒の製造方法。担持体をメチル化カーボンブラックにし、それに塩化白金酸を前駆体、ホルムアルデヒドを還元剤として2~3nm径の白金粒子を担持したことを特徴とする電極触媒。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


固体高分子形燃料電池は家庭用、移動体用電源としての商用化が期待されており、現在、電極触媒として、炭素材料としてカーボンブラックを用い、それに2 nm相当径の白金粒子を担持した白金担持カーボン触媒が一般的に用いられている。しかしながら、カーボンは同燃料電池環境において安定ではなく、負荷変動や起動停止時に二酸化炭素として消耗してしまう。
カーボン材料を担体材料として用いてこの消耗を防ぎ、耐消耗性を飛躍的に高める方法として、非特許文献1で報告されているように、高温で熱処理したカーボン材料を用いる例がある。しかし、このように熱処理したカーボン材料では上記サイズの白金粒子を担持することが困難で、担持方法に対するコストやそれにともない白金使用量が増大し同電池の生産コストが高くなってしまう問題がある。

産業上の利用分野


本発明は、固体高分子形燃料電池用電極触媒とその製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
カーボンブラックを予めアルコール系溶媒中で前記カーボンブラックの酸性官能基との比を1:1~1:100の範囲内としたトリメチルシリルジアゾメタンと反応させてメチル化カーボンブラックを作製して担持体とし、これに塩化白金酸とホルムアルデヒドを加えて加熱還元して前記溶媒を除去し、その後窒素雰囲気下で加熱して平均2nm径で前記担持体に対して15~30重量%の白金粒子を担持させることを特徴とする固体高分子形燃料電池用電極触媒の製造方法。

【請求項2】
カーボンブラックを予めアルコール系溶媒中で前記カーボンブラックの酸性官能基との比を1:1~1:100の範囲内としたトリメチルシリルジアゾメタンと反応させてメチル化カーボンブラックを作製して担持体とし、これに塩化白金酸とホルムアルデヒドを加えて加熱還元して前記溶媒を除去し、その後窒素雰囲気下で加熱して平均2nm径で前記担持体に対して15~30重量%の白金粒子を担持させてなる固体高分子形燃料電池用電極触媒。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010211471thum.jpg
出願権利状態 登録
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