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燃料電池用電極触媒の製造方法及びその方法で製造された電極触媒並びにその電極触媒を用いた燃料電池 新技術説明会

シーズコード S090002402
掲載日 2010年3月19日
研究者
  • 尾崎 純一
  • 大谷 朝男
  • 木村 直文
技術名称 燃料電池用電極触媒の製造方法及びその方法で製造された電極触媒並びにその電極触媒を用いた燃料電池 新技術説明会
技術概要 熱硬化性樹脂の前駆体に、貴金属以外の含遷移金属化合物と含窒素化合物又は含ホウ素化合物のいずれか一方又は双方とを混合し加熱反応させて重合することにより貴金属以外の遷移金属と窒素化合物又はホウ素化合物のいずれか一方又は双方を含有する熱硬化性樹脂を得た後に、この重合物を熱処理して炭素化し、この炭素化物を微粉砕する。このように製造された燃料電池用電極触媒では、図に示すように、貴金属以外の遷移金属11の作用により、熱硬化性樹脂の前駆体がシェル状構造を作りながら炭素化して、炭素材料12の表面に活性点となる六角網面のエッジが多数露出し、同時にこれらのエッジに窒素13やホウ素14が組込まれる。この結果、窒素13やホウ素14を添加した炭素材料12からなる触媒担体16の酸素還元活性は、この触媒担体16の広い表面積、触媒担体16に形成された活性なエッジ面及びこのエッジ面に埋め込まれた窒素及びホウ素により相乗的に向上される。従って、この触媒を固体高分子電解質膜の一方又は双方の面に層状に形成した電解反応層を有する燃料電池の電流密度は極めて高くなる。
画像

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研究分野
  • 燃料電池
  • 触媒の調製
  • 電気化学反応
展開可能なシーズ 高価な白金や白金合金等の貴金属を担持せずに、高い酸素還元活性を発現できる、燃料電池用電極触媒の製造方法及びその方法で製造された電極触媒、並びにこの触媒を用いた燃料電池を提供する。
熱硬化性樹脂の前駆体がシェル状構造を作りながら炭素化して、この炭素材料の表面に活性点となる六角網面のエッジが多数露出するため、ここに窒素又はホウ素のいずれか一方又は双方が組込まれる。その結果、この炭素材料からなる触媒担体の酸素還元活性は、この触媒担体の広い表面積、触媒担体に形成された活性なエッジ面及びこのエッジ面に埋め込まれた窒素及びホウ素により相乗的に向上する。
用途利用分野 燃料電池、電極触媒
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人群馬大学, . 尾崎 純一, 大谷 朝男, 木村 直文, . 燃料電池用電極触媒の製造方法及びその方法で製造された電極触媒並びにその電極触媒を用いた燃料電池. 特開2007-026746. 2007-02-01
  • H01M   4/88     
  • H01M   4/90     
  • H01M   4/96     
  • H01M   8/10     

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