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METHOD FOR MANUFACTURING GAS DIFFUSION ELECTRODE, GAS DIFFUSION ELECTRODE, AND MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY COMPRISING THE GAS DIFFUSION ELECTRODE

Foreign code F110002572
File No. S2006-0455-C0
Posted date Mar 24, 2011
Country WIPO
International application number 2007JP059554
International publication number WO 2007/126153
Date of international filing Apr 27, 2007
Date of international publication Nov 8, 2007
Priority data
  • P2006-122794 (Apr 27, 2006) JP
Title METHOD FOR MANUFACTURING GAS DIFFUSION ELECTRODE, GAS DIFFUSION ELECTRODE, AND MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY COMPRISING THE GAS DIFFUSION ELECTRODE
Abstract Hydrogen ions produced in an anode catalyst layer can be efficiently conducted to an electrolyte membrane by adopting a gas diffusion layer and/or a catalyst layer, comprising an ion-conductive polymer material (an ionomer) substantially evenly covering the inner wall of pores (primary pores)within primary aggregates of carbon on which a metal catalyst has been support. Further, hydrogen ions can be allowed to efficiently arrive at a cathode catalyst layer, a lowering in material diffusion speed of oxygen and water as a reactant and a product in the cathode electrode can be suppressed, and the percentage utilization of the metal catalyst canbe improved.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】金属触媒が担持されたカーボンブラックの一次凝集体を含むガス拡散層及び/又は触媒層を備えたガス拡散電極であって、前記一次凝集体の内部の細孔(以下、一次孔)の内壁にイオン導電性高分子材料(以下、アイオノマー)が略均一に被覆されていることを特徴とするガス拡散電極。

【請求項2】前記一次孔の口径は100nm以下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】前記金属触媒の80%以上が前記一次孔内の内壁に担持されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のガス拡散電極。

【請求項4】前記アイオノマーと前記カーボンブラックの重量比が0.7以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のガス拡散電極。

【請求項5】請求項1から4のいずれかに記載のガス拡散電極を備えた膜電極接合体。

【請求項6】請求項1から4のいずれかに記載のガス拡散電極がカソード電極であることを特徴とする膜電極接合体。

【請求項7】請求項5又は6に記載の膜電極接合体を備えた燃料電池。

【請求項8】金属触媒を担持するカーボンブラックに、イオン導電性高分子材料(以下、アイオノマー)と溶媒とを加えてペースト状とし、前記ペーストを加熱処理し、前記アイオノマーの集合体を離散せしめ、冷却処理後に得られた粉体を溶媒と混合し触媒ペーストとし、前記触媒ペーストをガス拡散電極用基板に被覆し作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9】前記加熱処理を高気圧中で行うことを特徴とする請求項8に記載のガス拡散電極の製造方法。

【請求項10】前記冷却処理を急冷で行うことを特徴とする請求項8又は9に記載のガス拡散電極の製造方法。

【請求項11】前記加熱処理温度が80℃から250℃であることを特徴とする請求項10に記載のガス拡散電極の製造方法。

【請求項12】前記高気圧は10気圧以上であることを特徴とする請求項8から11のいずれかに記載のガス拡散電極の製造方法。

【請求項13】金属触媒を担持するカーボンブラックに、イオン導電性高分子材料(以下、アイオノマー)と溶媒とを加えてペースト状とし、前記ペーストを真空乾燥し、前記アイオノマーの集合体を離散せしめ、得られた粉体を溶媒と混合し触媒ペーストとし、前記触媒ペーストをガス拡散電極用基板に被覆し作成することを特徴とするガス拡散電極の製造方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • UNIVERSITY OF YAMANASHI
  • Inventor
  • UCHIDA, Hiroyuki
  • WATANABE, Masahiro
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH,BR(UTILITY MODEL),BW,BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM,DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH,GM,GT,HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM,PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,SV,SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN,ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MT,NL,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW,GH,GM,KE,LS,MW,MZ,NA,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
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