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公開番号2024171758
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023088956
出願日2023-05-30
発明の名称燃料電池用電極触媒及び燃料電池
出願人国立大学法人金沢大学,株式会社ジェイテクト
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類H01M 4/86 20060101AFI20241205BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】触媒活性の低下を抑制することができる電極触媒及び燃料電池を提供する。
【解決手段】燃料電池用電極触媒1は、燃料電池の電極に用いられる。電極触媒1は、硫化モリブデンを含む導電性炭素繊維2と、燃料電池における電極反応を促進する作用を有し、導電性炭素繊維2に担持された触媒金属3と、を有する。X線光電子分光法を用いて電極触媒1の表面を分析することにより得られる、導電性炭素繊維2の表面における硫黄原子の濃度は0.3原子%以上2原子%以下であってもよい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池の電極に用いられる燃料電池用電極触媒であって、
硫化モリブデンを含む導電性炭素繊維と、
前記燃料電池における電極反応を促進する作用を有し、前記導電性炭素繊維に担持された触媒金属と、を有する、燃料電池用電極触媒。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
Ｘ線光電子分光法を用いて前記電極触媒の表面を分析することにより得られる、前記導電性炭素繊維の表面における硫黄原子の濃度が０．３原子％以上２原子％以下である、請求項１に記載の燃料電池用電極触媒。
【請求項３】
前記触媒金属の担持量が前記電極触媒の質量に対して２０質量％以上４０質量％以下である、請求項１または２に記載の燃料電池用電極触媒。
【請求項４】
前記触媒金属がパラジウムである、請求項１または２に記載の燃料電池用電極触媒。
【請求項５】
前記導電性炭素繊維の平均直径が２５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の燃料電池用電極触媒。
【請求項６】
請求項１または２に記載の燃料電池用電極触媒を備えた燃料電池。
【請求項７】
ギ酸を燃料として使用することができるように構成された、請求項６に記載の燃料電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用電極触媒及び燃料電池に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
固体高分子形燃料電池等の燃料電池は、電解質膜と、電解質膜の一方の面上に設けられたアノードと、電解質膜の他方の面上に設けられたカソードと、を含む膜電極接合体を有している。燃料電池は、膜電極接合体のアノードに燃料を供給するとともに、カソードに酸化剤を供給することにより、アノードとカソードとの間に起電力を生じさせ、発電を行うことができる。
【０００３】
燃料電池の電極には、電極反応を促進させるための電極触媒が含まれている。例えば特許文献１には、炭素系支持体、金属酸化物粒子及び触媒金属粒子が順次に積層された層状構造を有する燃料電池用の担持触媒が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－２７９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の担持触媒を含め、従来の電極触媒は、連続して発電を行うと、触媒の被毒によって触媒活性が低下するという問題がある。そのため、より長期間にわたって高い触媒活性を維持することができる電極触媒が望まれている。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、触媒活性の低下を抑制することができる電極触媒及び燃料電池を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、燃料電池の電極に用いられる燃料電池用電極触媒であって、
硫化モリブデンを含む導電性炭素繊維と、
前記燃料電池における電極反応を促進する作用を有し、前記導電性炭素繊維に担持された触媒金属と、を有する、燃料電池用電極触媒にある。
【発明の効果】
【０００８】
前記燃料電池用電極触媒（以下、「電極触媒」という。）における触媒金属は、硫化モリブデンを含む導電性炭素繊維の表面に担持されている。このように、硫化モリブデンを含む導電性炭素繊維の表面に触媒金属を担持させることにより、触媒金属の被毒による触媒活性の低下を抑制することができる。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、触媒活性の低下を抑制することができる電極触媒及び燃料電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施形態１における電極触媒を模式的に示した図である。
図２は、実施形態２における、電極触媒を含む燃料電池の要部を示す一部断面図である。
図３は、実験例における、各試験剤の電流－電位曲線を示す説明図である。
図４は、実験例における、各試験剤の時間－電流曲線を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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