技術分野
固体高分子形燃料電池用の触媒に関する。特に、固体高分子形燃料電池のカソード(空気極)での使用に有用な触媒
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
固体高分子形燃料電池の実用化の促進のためには、その電極触媒について初期活性が高いことが望まれる。また、初期活性に加えて耐久性、即ち、触媒活性の持続性の向上も要求される。触媒は、時間経過と共に活性低下(失活)すること自体は回避し難いが、活性維持可能な時間を増大させることは、固体高分子形燃料電池の運用上特に重要な特性である。の従来の3元系合金触媒においても、これらの特性についての検討が一応は行われている。
しかしながら、特許文献1、2記載の触媒に関しては、耐久性の評価に関して不十分であり、高負荷領域における触媒活性に関する知見が不足している。固体高分子形燃料電池の電極触媒は、強い酸性雰囲気並びに水蒸気雰囲気の下、高電位負荷を受けるという過酷な環境下にて使用される。特許文献1、2記載の触媒は、比較的マイルドな領域における触媒活性が評価されており、現実に固体高分子形燃料電池に適用されたときの有用性が明らかではない。一方、特許文献3記載の触媒は、本願出願人によるものであり、広範な電位領域での触媒活性と耐久性を評価し、その中で好適な構成の触媒を提供するものである。しかし、この触媒も今後レベルアップする初期活性や耐久性に対する要求に応えるためには、更なる改良が必要である。
そこで本発明は、白金、コバルトに加えて、第3の金属を添加し合金化した触媒金属が担持された固体高分子形燃料電池用の触媒について、初期活性及び耐久性がより改善されたもの、及び、その製造方法を提供する。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
固体高分子形燃料電池の空気極用において、触媒活性を左右する問題として、反応ガスである酸素の吸着エネルギーの強さが挙げられる。空気極における酸素分子の4電子還元反応を効果的に進行させるためには、酸素ガスの吸着・脱離が適切に生じていることが必要であるので、吸着エネルギーを適切にすることが好ましいと考えられる。本発明者等は、触媒金属の酸素ガスに対する吸着エネルギーを好適に調節するため、Pt−Co触・・・ 続きを
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【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る高分子固体電解質型燃料電池用の触媒は、Pt−Co触媒にZrを添加する3元系触媒とし、コバルト及びジルコニウムの構成比率を限定することで初期活性及び耐久性に優れたものとなっている。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 第2実施形態で製造したPt−Co−Zr合金触媒のX線回折パターンを示す図。
【図2】 第3実施形態で製造したPt−Co−Zr合金触媒のX線回折パターンを示す図。
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