燃料电池用阴极电极及其制造方法、具备燃料电池用阴极电极的固体高分子型燃料电池技术

在高分子固体电解质燃料电池的阴极电极中，在催化作用时，在更多的催化剂金属颗粒上具有被称为三相界面的催化剂、离聚物以及氧缔合的反应位点，从而提高铂有效利用率。进一步地，即使伴随着汽车的行驶负载变动循环以及起动停止循环的过电压，也能够持续地保持三相界面的反应位点。燃料电池用阴极电极具有含有催化剂担载导电体和高分子电解质的催化剂层，所述催化剂担载导电体的表面被具有突起的导电性复合金属氧化物覆盖，在所述导电性复合金属氧化物上担载有催化剂金属颗粒。氧化物上担载有催化剂金属颗粒。氧化物上担载有催化剂金属颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池用阴极电极及其制造方法、具备燃料电池用阴极电极的固体高分子型燃料电池


[0001]本专利技术涉及燃料电池用阴极电极及其制造方法、具备燃料电池用阴极电极的固体高分子型燃料电池。

技术介绍

[0002]近年来，在燃料电池中，具有基于质子传导的高分子电解质膜的固体高分子型燃料电池由于工作温度低、输出密度高、小型轻量化容易，因此作为最终的地球温暖化对策，期待作为汽车等的电源等的普及。然而，与以往的内燃机的Pt使用量相比，需要5～10倍的Pt，由负载行驶循环以及起动停止时循环的过电压引起的Pt溶出以及高分子电解质的劣化成为问题。
[0003]在高分子固体电解质燃料电池中，在阴极电极的催化剂表面，氧被还原，阴极电极从阳极电极的催化剂担载导电体接受电子，形成成为水分子的三相界面而引起连锁反应。因此，在固体高分子型燃料电池中，一直以来，在催化剂担载导电体中，增大比表面积而增加催化剂活性点以及利用含氟离子交换树脂(以下，有时称为“离聚物”)将催化剂层覆盖而制成电极，实现三相界面的形成。
[0004]作为将上述催化剂覆盖的离聚物，为了提高质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料电池用阴极电极，其中，所述燃料电池用阴极电极具有含有催化剂担载导电体和高分子电解质的催化剂层，所述催化剂担载导电体的表面被具有突起的导电性复合金属氧化物覆盖，在所述导电性复合金属氧化物上担载有催化剂金属颗粒。2.根据权利要求1所述的燃料电池用阴极电极，其中，所述导电性复合金属氧化物的所述突起的高度为5nm～15nm。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池用阴极电极，其中，所述导电性复合金属氧化物具有与水的接触角为140度以上的疏水性。4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池用阴极电极，其中，被所述导电性复合金属氧化物覆盖的所述催化剂担载导电体具有0.2Ω
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cm以下的电阻率。5.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池用阴极电极，其中，所述导电性复合金属氧化物为氧吸附解吸体。6.根据权利要求1～5中任一项所述的燃料电池用阴极电极，其中，所述导电性复合金属氧化物为p型半导体。7.根据权利要求1～6中任一项所述的燃料电池用阴极电极，其中，所述导电性复合金属氧化物具有含有Sn2M2O7(M＝Ta和/或Nb)的烧绿石结构。8.根据权利要求1～4中任一项所述的燃料电池用阴极电极，其中，所述导电性复合金属氧化物包含Ta掺杂SnO2(0.01质量％≤Ta≤1.0质量％)。9.根据权利要求1～8中任一项所述的燃料电池用阴极电极，其中，所述催化剂金属颗粒具有含有Pt的壳层的核壳结构。10.根据权利要求9所述的燃料电池用阴极电极，其中，所述核壳结构的核层含有Pd和选自Pt、Ru以及Co中的至少一种而成的合金。11.根据权利要求1～10中任一项所述的燃料电池用阴极电极，其中，所述催化剂担载导电体含...

【专利技术属性】
技术研发人员：北村武昭，
申请(专利权)人：株式会社ACR，
类型：发明
国别省市：