JP2001266901A - 燃料電池用の電極触媒溶液およびその製造方法 - Google Patents
燃料電池用の電極触媒溶液およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒電極の形成の作業性を向上させると共に
燃料電池の性能を向上させる。 【解決手段】 沸点は水より高いが水溶液としたときに
１３０℃以下で共沸する共沸溶剤とイオン交換水との混
合溶液（１０〜６０％水溶液）に触媒担持カーボンを分
散させ（工程Ｓ１）、触媒担持カーボンを分散させた溶
液に触媒担持カーボンに対する重量比で１：２〜２：１
の電解質の固形分を含む電解質ソリューションを添加し
（工程Ｓ２）、更にエタノールなどの溶剤を添加して粘
度が３０〜２００ｃｐｓで含水率が１０〜３０％となる
よう調整して（工程Ｓ３）、電極触媒溶液を得る。得ら
れた電極触媒溶液を触媒層を印刷により形成する際のイ
ンクとして用いれば、良好な印刷性と良好な乾燥性とを
得ると共に触媒層の固体高分子電解質膜への転写性や燃
料電池としての性能も向上させることができる。
燃料電池の性能を向上させる。 【解決手段】 沸点は水より高いが水溶液としたときに
１３０℃以下で共沸する共沸溶剤とイオン交換水との混
合溶液（１０〜６０％水溶液）に触媒担持カーボンを分
散させ（工程Ｓ１）、触媒担持カーボンを分散させた溶
液に触媒担持カーボンに対する重量比で１：２〜２：１
の電解質の固形分を含む電解質ソリューションを添加し
（工程Ｓ２）、更にエタノールなどの溶剤を添加して粘
度が３０〜２００ｃｐｓで含水率が１０〜３０％となる
よう調整して（工程Ｓ３）、電極触媒溶液を得る。得ら
れた電極触媒溶液を触媒層を印刷により形成する際のイ
ンクとして用いれば、良好な印刷性と良好な乾燥性とを
得ると共に触媒層の固体高分子電解質膜への転写性や燃
料電池としての性能も向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用の電極
触媒溶液およびその製造方法に関し、詳しくは、固体高
分子型燃料電池の電極形成に用いる電極触媒溶液および
その製造方法に関する。
触媒溶液およびその製造方法に関し、詳しくは、固体高
分子型燃料電池の電極形成に用いる電極触媒溶液および
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の燃料電池用の電極触媒溶
液としては、電解質膜に塗布する所定の組成のものが提
案されている（例えば、特表平９−５０１５３５号公報
など）。この溶液は、２．６ｍｇのペルフルオリネーテ
ッドスルホン酸ＮＡＦＩＯＮ（登録商標）溶液（重量％
でＮＡＦＩＯＮ（登録商標）ポリマ５％，イソプロピル
アルコール５０％，メタノール２５％および水２０％か
ら作られる），３９０ｍｇの１−メトキシ２−プロパノ
ール，２ｍｌのイソプロパノール，ＶＵＬＣＡＮ（登録
商標）カーボン支持体の２０％白金を有する４８７．９
ｍｇの触媒（プリシアスメタルズコーポレーションによ
って製造されている）により調製されている。
液としては、電解質膜に塗布する所定の組成のものが提
案されている（例えば、特表平９−５０１５３５号公報
など）。この溶液は、２．６ｍｇのペルフルオリネーテ
ッドスルホン酸ＮＡＦＩＯＮ（登録商標）溶液（重量％
でＮＡＦＩＯＮ（登録商標）ポリマ５％，イソプロピル
アルコール５０％，メタノール２５％および水２０％か
ら作られる），３９０ｍｇの１−メトキシ２−プロパノ
ール，２ｍｌのイソプロパノール，ＶＵＬＣＡＮ（登録
商標）カーボン支持体の２０％白金を有する４８７．９
ｍｇの触媒（プリシアスメタルズコーポレーションによ
って製造されている）により調製されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た電極触媒溶液では、速乾性の溶媒を多く含む溶液に触
媒担持カーボンを分散するから、分散時に発熱や触媒シ
ンタリングを伴う場合が多く、溶液調製の作業性や量産
性が低くなったり、形成される触媒電極の性能が低くな
ってしまう。触媒担持カーボンの分散時の発熱に対する
処置として水に分散させる手法もあるが、この場合、電
解質膜などへの印刷後の乾燥収縮が大きく触媒層にひび
割れなどが生じ均一な触媒層を形成することが困難とな
る。
た電極触媒溶液では、速乾性の溶媒を多く含む溶液に触
媒担持カーボンを分散するから、分散時に発熱や触媒シ
ンタリングを伴う場合が多く、溶液調製の作業性や量産
性が低くなったり、形成される触媒電極の性能が低くな
ってしまう。触媒担持カーボンの分散時の発熱に対する
処置として水に分散させる手法もあるが、この場合、電
解質膜などへの印刷後の乾燥収縮が大きく触媒層にひび
割れなどが生じ均一な触媒層を形成することが困難とな
る。
【０００４】本発明の燃料電池用の電極触媒溶液は、均
一な触媒層を形成すると共に高性能な触媒電極を形成す
る電極触媒溶液を提供することを目的の一つとする。ま
た、本発明の燃料電池用の電極触媒溶液は、触媒電極の
形成の作業性を向上させることを目的の一つとする。本
発明の燃料電池用の電極触媒溶液の製造方法では、発熱
や触媒シンタリングを伴わずに触媒担持カーボン粉末を
分散してなる電極触媒溶液を製造することを目的の一つ
とする。また、本発明の燃料電池用の電極触媒溶液の製
造方法では、触媒電極を形成する際における作業性の良
い電極触媒溶液を製造することを目的の一つとする。
一な触媒層を形成すると共に高性能な触媒電極を形成す
る電極触媒溶液を提供することを目的の一つとする。ま
た、本発明の燃料電池用の電極触媒溶液は、触媒電極の
形成の作業性を向上させることを目的の一つとする。本
発明の燃料電池用の電極触媒溶液の製造方法では、発熱
や触媒シンタリングを伴わずに触媒担持カーボン粉末を
分散してなる電極触媒溶液を製造することを目的の一つ
とする。また、本発明の燃料電池用の電極触媒溶液の製
造方法では、触媒電極を形成する際における作業性の良
い電極触媒溶液を製造することを目的の一つとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の燃料電池用の電極触媒溶液およびその製造方法
は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下
の手段を採った。
発明の燃料電池用の電極触媒溶液およびその製造方法
は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下
の手段を採った。
【０００６】本発明の燃料電池用の電極触媒溶液は、固
体高分子型燃料電池の電極形成に用いる電極触媒溶液で
あって、水より沸点が高く水溶液としたときに所定の温
度以下で共沸する共沸溶剤の水溶液に触媒を担持する触
媒担持カーボン粉末を分散してなる分散溶液から調製さ
れてなることを要旨とする。
体高分子型燃料電池の電極形成に用いる電極触媒溶液で
あって、水より沸点が高く水溶液としたときに所定の温
度以下で共沸する共沸溶剤の水溶液に触媒を担持する触
媒担持カーボン粉末を分散してなる分散溶液から調製さ
れてなることを要旨とする。
【０００７】この本発明の電極触媒溶液では、水より沸
点が高く水溶液としたときに所定の温度以下で共沸する
共沸溶剤の水溶液に触媒を担持する触媒担持カーボン粉
末を分散することにより、分散の際の発熱による触媒担
持カーボン粉末の発火を防止することができると共に触
媒シンタリングを伴わずに均一に分散することができ
る。共沸溶剤は水と共沸するから、触媒電極を形成する
際に水と共に蒸発して残留物として残らない。この結
果、形成される触媒電極の性能を高く維持することがで
きる。
点が高く水溶液としたときに所定の温度以下で共沸する
共沸溶剤の水溶液に触媒を担持する触媒担持カーボン粉
末を分散することにより、分散の際の発熱による触媒担
持カーボン粉末の発火を防止することができると共に触
媒シンタリングを伴わずに均一に分散することができ
る。共沸溶剤は水と共沸するから、触媒電極を形成する
際に水と共に蒸発して残留物として残らない。この結
果、形成される触媒電極の性能を高く維持することがで
きる。
【０００８】こうした本発明の電極触媒溶液において、
共沸溶剤としては、水より沸点が高く水溶液としたとき
に所定の温度以下で共沸する溶剤であれば如何なるもの
でもよいが、多価アルコールや比誘電率が２０〜５０の
溶剤が特に好適である。共沸溶剤の水溶液としては、１
０〜６０％水溶液が特に好適である。
共沸溶剤としては、水より沸点が高く水溶液としたとき
に所定の温度以下で共沸する溶剤であれば如何なるもの
でもよいが、多価アルコールや比誘電率が２０〜５０の
溶剤が特に好適である。共沸溶剤の水溶液としては、１
０〜６０％水溶液が特に好適である。
【０００９】また、本発明の電極触媒溶液において、固
体高分子電解質を含む電解質溶液を前記触媒担持カーボ
ン粉末のカーボンに対する該固体高分子電解質の重量比
で２：１〜１：２の比率で前記分散溶液に添加してなる
触媒電解質溶液から調製されてなるものとすることもで
きる。こうすれば、触媒電極を形成したときに触媒電極
にも固体高分子電解質が含まれることになるから、燃料
電池を構成したときの電極反応により生じるプロトンな
どの電解質内を伝導する粒子を電解質に良好に伝導させ
ることができる。この結果、形成される触媒電極の性能
を向上させることができる。なお、固体高分子電解質と
しては、固体高分子型燃料電池における電解質として機
能するものであれば如何なるものでもよいが、特にパー
フルオロスルホン酸型ポリマが好適である。
体高分子電解質を含む電解質溶液を前記触媒担持カーボ
ン粉末のカーボンに対する該固体高分子電解質の重量比
で２：１〜１：２の比率で前記分散溶液に添加してなる
触媒電解質溶液から調製されてなるものとすることもで
きる。こうすれば、触媒電極を形成したときに触媒電極
にも固体高分子電解質が含まれることになるから、燃料
電池を構成したときの電極反応により生じるプロトンな
どの電解質内を伝導する粒子を電解質に良好に伝導させ
ることができる。この結果、形成される触媒電極の性能
を向上させることができる。なお、固体高分子電解質と
しては、固体高分子型燃料電池における電解質として機
能するものであれば如何なるものでもよいが、特にパー
フルオロスルホン酸型ポリマが好適である。
【００１０】こうした触媒電解質溶液から調製されてな
る態様の本発明の電極触媒溶液において、前記触媒電解
質溶液に粘度調整用溶剤を添加して粘度が３０〜２００
ｃｐｓで含水率が５０％以下に調製されてなるものとす
ることもできる。こうすれば、触媒電極を形成する際の
インクとしての取り扱い、即ち印刷性や乾燥性などを向
上させることができる。
る態様の本発明の電極触媒溶液において、前記触媒電解
質溶液に粘度調整用溶剤を添加して粘度が３０〜２００
ｃｐｓで含水率が５０％以下に調製されてなるものとす
ることもできる。こうすれば、触媒電極を形成する際の
インクとしての取り扱い、即ち印刷性や乾燥性などを向
上させることができる。
【００１１】本発明の燃料電池用の電極触媒溶液の製造
方法は、固体高分子型燃料電池の電極形成に用いる電極
触媒溶液の製造方法であって、水より沸点が高く水溶液
としたときに所定の温度以下で共沸する共沸溶剤の水溶
液に触媒を担持する触媒担持カーボン粉末を分散する分
散工程を備えることを要旨とする。
方法は、固体高分子型燃料電池の電極形成に用いる電極
触媒溶液の製造方法であって、水より沸点が高く水溶液
としたときに所定の温度以下で共沸する共沸溶剤の水溶
液に触媒を担持する触媒担持カーボン粉末を分散する分
散工程を備えることを要旨とする。
【００１２】この本発明の電極触媒溶液の製造方法で
は、水より沸点が高く水溶液としたときに所定の温度以
下で共沸する共沸溶剤の水溶液に触媒を担持する触媒担
持カーボン粉末を分散することにより、分散の際の発熱
により触媒担持カーボン粉末の発火を防止することがで
きると共に触媒シンタリングを伴わずに均一に分散する
ことができる。共沸溶剤は水と共沸するから、触媒電極
を形成する際に水と共に蒸発して残留物として残らな
い。この結果、形成される触媒電極の性能を高く維持す
ることができる。
は、水より沸点が高く水溶液としたときに所定の温度以
下で共沸する共沸溶剤の水溶液に触媒を担持する触媒担
持カーボン粉末を分散することにより、分散の際の発熱
により触媒担持カーボン粉末の発火を防止することがで
きると共に触媒シンタリングを伴わずに均一に分散する
ことができる。共沸溶剤は水と共沸するから、触媒電極
を形成する際に水と共に蒸発して残留物として残らな
い。この結果、形成される触媒電極の性能を高く維持す
ることができる。
【００１３】こうした本発明の電極触媒溶液の製造方法
において、前記分散工程の後に前記触媒担持カーボンが
分散された水溶液に固体高分子電解質を含む電解質溶液
を該触媒担持カーボン粉末のカーボンに対する該固体高
分子電解質の重量比で２：１〜１：２の比率で添加する
電解質添加工程を備えるものとすることもできる。こう
すれば、触媒電極を形成したときに触媒電極にも固体高
分子電解質が含まれることになるから、燃料電池を構成
したときの電極反応により生じるプロトンなどの電解質
内を伝導する粒子を電解質に良好に伝導させることがで
きる。この結果、形成される触媒電極の性能を向上させ
ることができる。
において、前記分散工程の後に前記触媒担持カーボンが
分散された水溶液に固体高分子電解質を含む電解質溶液
を該触媒担持カーボン粉末のカーボンに対する該固体高
分子電解質の重量比で２：１〜１：２の比率で添加する
電解質添加工程を備えるものとすることもできる。こう
すれば、触媒電極を形成したときに触媒電極にも固体高
分子電解質が含まれることになるから、燃料電池を構成
したときの電極反応により生じるプロトンなどの電解質
内を伝導する粒子を電解質に良好に伝導させることがで
きる。この結果、形成される触媒電極の性能を向上させ
ることができる。
【００１４】また、この電解質添加工程を備える態様の
本発明の電極触媒溶液の製造方法において、前記電解質
溶液が添加された溶液が粘度が３０〜２００ｃｐｓで含
水率が１０〜３０％の溶液になるよう調製する粘度含水
率調整工程を備えるものとすることもできる。こうすれ
ば、触媒電極を形成する際のインクとしての取り扱い、
即ち印刷性や乾燥性などを向上させることができる。
本発明の電極触媒溶液の製造方法において、前記電解質
溶液が添加された溶液が粘度が３０〜２００ｃｐｓで含
水率が１０〜３０％の溶液になるよう調製する粘度含水
率調整工程を備えるものとすることもできる。こうすれ
ば、触媒電極を形成する際のインクとしての取り扱い、
即ち印刷性や乾燥性などを向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
電極触媒溶液の調製の様子を例示する工程図である。実
施例の電極触媒溶液の調製は、まず、共沸溶剤とイオン
交換水との混合溶液（共沸溶剤の水溶液）に触媒担持カ
ーボンを分散させる工程から始まる（工程Ｓ１）。ここ
で、触媒担持カーボンとしては、触媒としての白金を１
０〜６０ｗｔ％の割合で担持したカーボン粉末を好適に
用いることができる。また、共沸溶剤としては、沸点は
水より高いが水溶液としたときに１３０℃以下で共沸す
る溶剤、例えばエチレングリコールやプロピレングリコ
ール，グリセリンなどの多価アルコールなどを用いるこ
とができる。特に比誘電率が２０〜５０のものが好適で
ある。共沸溶剤とイオン交換水との混合溶液としては、
１０〜６０ｗｔ％の水溶液を好適に用いることができ
る。このように、共沸溶剤の水溶液に触媒担持カーボン
を分散させることにより、触媒担持カーボンの溶媒への
分散の際に生じる発熱や発火を防止することができる。
例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例である
電極触媒溶液の調製の様子を例示する工程図である。実
施例の電極触媒溶液の調製は、まず、共沸溶剤とイオン
交換水との混合溶液（共沸溶剤の水溶液）に触媒担持カ
ーボンを分散させる工程から始まる（工程Ｓ１）。ここ
で、触媒担持カーボンとしては、触媒としての白金を１
０〜６０ｗｔ％の割合で担持したカーボン粉末を好適に
用いることができる。また、共沸溶剤としては、沸点は
水より高いが水溶液としたときに１３０℃以下で共沸す
る溶剤、例えばエチレングリコールやプロピレングリコ
ール，グリセリンなどの多価アルコールなどを用いるこ
とができる。特に比誘電率が２０〜５０のものが好適で
ある。共沸溶剤とイオン交換水との混合溶液としては、
１０〜６０ｗｔ％の水溶液を好適に用いることができ
る。このように、共沸溶剤の水溶液に触媒担持カーボン
を分散させることにより、触媒担持カーボンの溶媒への
分散の際に生じる発熱や発火を防止することができる。
【００１６】続いて、触媒担持カーボンを分散させた溶
液に電解質ソリューションを添加する（工程Ｓ２）。電
解質ソリューションとしては、固体高分子電解質（例え
ばパーフルオロスルホン酸型ポリマなど）と水とエタノ
ールと１−イソプロパノールとを主成分として調製され
たものを用いることができる。また、添加量としては、
電解質の固形分の触媒担持カーボンの担体カーボンに対
する重量比（電解質固形分：担体カーボン）が１：２〜
２：１の範囲を用いることができる。
液に電解質ソリューションを添加する（工程Ｓ２）。電
解質ソリューションとしては、固体高分子電解質（例え
ばパーフルオロスルホン酸型ポリマなど）と水とエタノ
ールと１−イソプロパノールとを主成分として調製され
たものを用いることができる。また、添加量としては、
電解質の固形分の触媒担持カーボンの担体カーボンに対
する重量比（電解質固形分：担体カーボン）が１：２〜
２：１の範囲を用いることができる。
【００１７】そして、溶剤を添加して粘度と含水率を調
整して（工程Ｓ３）、実施例の電極触媒溶液の調製を完
了する。粘度や含水率の調整用の溶剤としては、エタノ
ールやイソプロパノールなどのアルコール類を用いるこ
とができる。調製される粘度としては３０〜２００ｃｐ
ｓが好ましく、最終的な触媒インクの溶媒の含水率とし
ては１０〜３０％が好ましい。
整して（工程Ｓ３）、実施例の電極触媒溶液の調製を完
了する。粘度や含水率の調整用の溶剤としては、エタノ
ールやイソプロパノールなどのアルコール類を用いるこ
とができる。調製される粘度としては３０〜２００ｃｐ
ｓが好ましく、最終的な触媒インクの溶媒の含水率とし
ては１０〜３０％が好ましい。
【００１８】実施例の電極触媒溶液の具体的な一例とし
ては、３０％プロピレングリコール水溶液に重量比で
４：１（プロピレングリコール水溶液：触媒担持カーボ
ン）の割合の４０％白金担持カーボンを分散し、この分
散溶液に４０％白金担持カーボンの担体カーボンに対す
る重量比で１：１（担体カーボン：電解質の固形分）の
割合の２０％電解質ソリューションを添加し、この電解
質ソリューションが添加された溶液に４０％白金担持カ
ーボンに対する重量比で１：２（触媒担持カーボン：エ
タノール）の割合で粘度や含水率を調整する溶剤として
のエタノールを添加して調製したものを挙げることがで
きる。この電極触媒溶液をインクとして用いて印刷した
ところ、プロピレングリコールを用いずに同様に調製し
たインクに比して良好な印刷性を示し、乾燥時に塗膜の
ひび割れや剥離もなく、乾燥性も良好であった。こうし
て電極触媒溶液をインクとして印刷して得られた触媒層
を所定形状に裁断された固体高分子電解質膜と共に温度
が１００〜１３０℃好ましくは１２０℃で面圧が２０〜
１００ｋｇ／ｃｍ2好ましくは５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2
のホットプレス法により固体高分子電解質膜上に転写し
たところ、転写性についても良好であった。更に、この
触媒層が転写された固体高分子電解質膜を用いて固体高
分子型燃料電池を構成したところ、燃料電池としての性
能も良好であった。
ては、３０％プロピレングリコール水溶液に重量比で
４：１（プロピレングリコール水溶液：触媒担持カーボ
ン）の割合の４０％白金担持カーボンを分散し、この分
散溶液に４０％白金担持カーボンの担体カーボンに対す
る重量比で１：１（担体カーボン：電解質の固形分）の
割合の２０％電解質ソリューションを添加し、この電解
質ソリューションが添加された溶液に４０％白金担持カ
ーボンに対する重量比で１：２（触媒担持カーボン：エ
タノール）の割合で粘度や含水率を調整する溶剤として
のエタノールを添加して調製したものを挙げることがで
きる。この電極触媒溶液をインクとして用いて印刷した
ところ、プロピレングリコールを用いずに同様に調製し
たインクに比して良好な印刷性を示し、乾燥時に塗膜の
ひび割れや剥離もなく、乾燥性も良好であった。こうし
て電極触媒溶液をインクとして印刷して得られた触媒層
を所定形状に裁断された固体高分子電解質膜と共に温度
が１００〜１３０℃好ましくは１２０℃で面圧が２０〜
１００ｋｇ／ｃｍ2好ましくは５０〜１００ｋｇ／ｃｍ2
のホットプレス法により固体高分子電解質膜上に転写し
たところ、転写性についても良好であった。更に、この
触媒層が転写された固体高分子電解質膜を用いて固体高
分子型燃料電池を構成したところ、燃料電池としての性
能も良好であった。
【００１９】以上説明した実施例の電極触媒溶液によれ
ば、触媒層を印刷により形成する際のインクとして用い
ることにより、良好な印刷性を得ることができると共に
良好な乾燥性を得ることができる。即ち均一で良好な触
媒層を形成することができる。また、触媒層の固体高分
子電解質膜への転写性や燃料電池としての性能も向上さ
せることができる。
ば、触媒層を印刷により形成する際のインクとして用い
ることにより、良好な印刷性を得ることができると共に
良好な乾燥性を得ることができる。即ち均一で良好な触
媒層を形成することができる。また、触媒層の固体高分
子電解質膜への転写性や燃料電池としての性能も向上さ
せることができる。
【００２０】また、実施例の電極触媒溶液の製造方法に
よれば、まず共沸溶剤の水溶液に触媒担持カーボンを分
散するから、分散の際に生じる発熱や発火を抑制するこ
とができる。また、共沸溶剤を用いずに触媒担持カーボ
ンを分散して調製した電極触媒溶液に比して良好な印刷
性と良好な乾燥性を備えた電極触媒溶液を製造すること
ができる。
よれば、まず共沸溶剤の水溶液に触媒担持カーボンを分
散するから、分散の際に生じる発熱や発火を抑制するこ
とができる。また、共沸溶剤を用いずに触媒担持カーボ
ンを分散して調製した電極触媒溶液に比して良好な印刷
性と良好な乾燥性を備えた電極触媒溶液を製造すること
ができる。
【００２１】実施例の電極触媒溶液では、共沸溶剤とイ
オン交換水との混合溶液に触媒担持カーボンを分散さ
せ、この分散溶液に電解質ソリューションを添加し、更
に、溶剤を添加して粘度と含水率を調整して得られるも
のとして説明したが、共沸溶剤とイオン交換水との混合
溶液に触媒担持カーボンを分散させた分散溶液の状態の
ものとしてもよい。即ち、分散溶液を触媒層を印刷によ
り形成する際のインクとして用いてもよいのである。ま
た、共沸溶剤とイオン交換水との混合溶液に触媒担持カ
ーボンを分散させた分散溶液に電解質ソリューションを
添加した触媒電解質溶液の状態のものとしてもよい。こ
の場合も、この触媒電解質溶液を触媒層を印刷により形
成する際のインクとして用いてもよいのである。
オン交換水との混合溶液に触媒担持カーボンを分散さ
せ、この分散溶液に電解質ソリューションを添加し、更
に、溶剤を添加して粘度と含水率を調整して得られるも
のとして説明したが、共沸溶剤とイオン交換水との混合
溶液に触媒担持カーボンを分散させた分散溶液の状態の
ものとしてもよい。即ち、分散溶液を触媒層を印刷によ
り形成する際のインクとして用いてもよいのである。ま
た、共沸溶剤とイオン交換水との混合溶液に触媒担持カ
ーボンを分散させた分散溶液に電解質ソリューションを
添加した触媒電解質溶液の状態のものとしてもよい。こ
の場合も、この触媒電解質溶液を触媒層を印刷により形
成する際のインクとして用いてもよいのである。
【００２２】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図１】 実施例の電極触媒溶液の調製工程を例示する
工程図である。
工程図である。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H018 AA06 AS01 BB01 BB03 BB08 BB12 EE03 EE05 EE18 HH00 HH05 5H026 AA06
Claims (10)
- 【請求項１】 固体高分子型燃料電池の電極形成に用い
る電極触媒溶液であって、 水より沸点が高く水溶液としたときに所定の温度以下で
共沸する共沸溶剤の水溶液に触媒を担持する触媒担持カ
ーボン粉末を分散してなる分散溶液から調製されてなる
電極触媒溶液。 - 【請求項２】 前記共沸溶剤は、多価アルコールである
請求項１記載の電極触媒溶液。 - 【請求項３】 前記共沸溶剤は、比誘電率が２０〜５０
の溶剤である請求項１記載の電極触媒溶液。 - 【請求項４】 前記共沸溶剤の水溶液は、１０〜６０％
水溶液である請求項１ないし３いずれか記載の電極触媒
溶液。 - 【請求項５】 固体高分子電解質を含む電解質溶液を前
記触媒担持カーボン粉末のカーボンに対する該固体高分
子電解質の重量比で２：１〜１：２の比率で前記分散溶
液に添加してなる触媒電解質溶液から調製されてなる請
求項１ないし４いずれか記載の電極触媒溶液。 - 【請求項６】 前記固体高分子電解質は、パーフルオロ
スルホン酸型ポリマである請求項５記載の電極触媒溶
液。 - 【請求項７】 前記触媒電解質溶液に粘度調整用溶剤を
添加して粘度が３０〜２００ｃｐｓで含水率が５０％以
下に調製されてなる請求項５または６記載の電極触媒溶
液。 - 【請求項８】 固体高分子型燃料電池の電極形成に用い
る電極触媒溶液の製造方法であって、 水より沸点が高く水溶液としたときに所定の温度以下で
共沸する共沸溶剤の水溶液に触媒を担持する触媒担持カ
ーボン粉末を分散する分散工程を備える電極触媒溶液の
製造方法。 - 【請求項９】 前記分散工程の後に前記触媒担持カーボ
ンが分散された水溶液に固体高分子電解質を含む電解質
溶液を該触媒担持カーボン粉末のカーボンに対する該固
体高分子電解質の重量比で２：１〜１：２の比率で添加
する電解質添加工程を備える請求項８記載の電極触媒溶
液の製造方法。 - 【請求項１０】 前記電解質溶液が添加された溶液が粘
度が３０〜２００ｃｐｓで含水率が１０〜３０％の溶液
になるよう調製する粘度含水率調整工程を備える請求項
８記載の電極触媒溶液の製造方法。
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