[发明专利]燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池，更具体地说涉及固体高分子型燃料电池。

背景技术

迄今为止，作为燃料电池，已知碱性型(AFC)、固体高分子型(PEFC)、 磷酸型(PAFC)、熔融碳酸盐型(MCFC)、固体电解质型(SOFC)等各 种电池。其中，由于固体高分子型燃料电池能够在比较低的温度下运行， 研究了其在汽车用途等各种用途中的使用。

在这样的固体高分子型燃料电池中，通常，被供给燃料的燃料侧电 极和被供给氧的氧侧电极夹着包含固体高分子膜的电解质层相对配置。

作为这样的固体高分子型燃料电池，例如，提出了在燃料电池中使 燃料侧电极中包含钴，所述燃料电池具有阴离子交换膜形式的电解质层， 夹着电解质层相对配置的燃料侧电极和氧侧电极，在电解质层的相对侧 与该燃料侧电极相对配置、向燃料侧电极供给燃料的燃料供给部件，所 述燃料包含至少含有氢和氮的化合物，以及在电解质层的相对侧与氧侧 电极相对配置、向氧侧电极供给氧的氧供给部件(例如，参见下述专利 文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2006-244961号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，近年来，越来越希望提高燃料电池的发电性能。

本发明的目的在于提供具有优异的发电性能的燃料电池，在该燃料 电池中包含至少含有氢和氮的化合物作为燃料，使用阴离子交换膜作为 电解质层。

用于解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明的燃料电池具有电解质层、夹着所述电 解质层相对配置的被供给燃料的燃料侧电极以及被供给氧的氧侧电极， 其特征在于，所述电解质层是阴离子交换膜，所述燃料侧电极含有钴和 镍，所述燃料包含至少含有氢和氮的化合物，所述燃料侧电极中的镍的 含量比例相对于钴和镍的总摩尔数为70摩尔％以下。

此外，对于本发明的燃料电池，合适的是，所述燃料侧电极中的镍 的含量比例相对于钴和镍的总摩尔数为50摩尔％以下。

此外，对于本发明的燃料电池，合适的是，所述燃料是肼类。

发明效果

根据本发明的燃料电池，由于燃料侧电极中包含钴和镍，燃料侧电 极中的镍的含量比例相对于钴和镍的总摩尔数为70摩尔％以下，因而能 够实现燃料利用效率的提高、发热量的抑制，进而能够实现发电性能的 提高。

附图说明

[图1]图1是示出本发明的燃料电池的一种实施方案的示意结构图。

[图2]图2是示出燃料侧电极的活性测定结果的图表。

[图3]图3是示出组件(cell)发电特性的测定结果(电流-电压特 性)的图表。

具体实施方式

图1是示出本发明的燃料电池的一种实施方案的示意结构图。在图 1中，该燃料电池1具有燃料电池组件S，该燃料电池组件S具有燃料侧 电极2、氧侧电极3以及电解质层4，燃料侧电极2和氧侧电极3以将电 解质层4夹在它们之间的状态相对配置。

燃料侧电极2与电解质层4的一侧的面相对接触。该燃料侧电极2 含有钴(Co)和镍(Ni)作为金属催化剂。

对于本发明中的含有钴和镍的金属催化剂，其一次粒子的平均粒径 为例如5-100nm。作为钴，更优选的是，可以列举其一次粒子的粒径为 0.1μm以下的微细粉末。

需要指出的是，平均粒径指的是利用X射线衍射法测定的晶粒粒径 (クリスタツト直径)或者通过透射电子显微镜的形态观察而得到的一 次粒子的平均值，例如，通过激光衍射等沉降法得到的粒径，由于一次 粒子凝聚而显示出大的值，将这样的粒径除外。

此外，这样的含有钴和镍的金属催化剂的比表面积例如为10-90 m²/g，优选30-60m²/g。

作为金属催化剂，可以列举例如钴和镍的混合物(混合催化剂)， 钴和镍的合金(钴-镍合金)，钴、镍和钴-镍合金的混合物等。

对于制造这样的形态的金属催化剂，例如，首先配制含有钴盐和镍 盐的分散液，接着使钴和镍共沉淀，然后烧制。

更具体地说，对于制造金属催化剂，例如，首先使钴盐和镍盐分散 于有机溶剂中以配制分散液。