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公開番号2025127266
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023904
出願日2024-02-20
発明の名称触媒インク
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 4/86 20060101AFI20250825BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】クラック及び皺の発生が抑制された触媒層を形成できる触媒インクを提供すること。
【解決手段】触媒インク10は、燃料電池1の電解質膜21の表面に塗工されることで触媒層22を形成する触媒インク10であって、アイオノマ4と、触媒金属粒子と、カーボン5と、溶媒6と、を含み、溶媒6の溶解度パラメータは18.0を超え、溶媒6は、水と、少なくともエタノールを含むアルコールと、を有し、溶媒6中のエタノールの濃度は、35%質量以上である。
【選択図】図6A
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池の電解質膜の表面に塗工されることで触媒層を形成する触媒インクであって、
アイオノマと、触媒金属粒子と、カーボンと、溶媒と、を含み、
前記溶媒の溶解度パラメータは１８．０を超える触媒インク。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記溶媒は、水と、少なくともエタノールを含むアルコールと、を有し、
前記溶媒中のエタノールの濃度は、３５％質量以上である請求項１に記載の触媒インク。
【請求項３】
前記カーボンには、カーボン繊維が含まれ、
前記触媒インク中の前記カーボンにおける前記カーボン繊維の割合は、０体積％より大きく１０体積％以下である請求項１又は２に記載の触媒インク。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の触媒層の形成に用いる触媒インクに関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の新たな動力源等として、水素及び酸素を電気化学反応させて発電する燃料電池が注目されている。燃料電池は、電気化学反応により直接的に電気を得るため、発電効率が高い点で好ましいとされている。また燃料電池は、発電時に水しか生成しないため、環境への影響の点からも好ましいとされている。
【０００３】
燃料電池は、電解質膜を一対の触媒層で挟持して構成される膜電極接合体を備える。例えば特許文献１には、白金粒子、カーボン粒子、高分子電解質等を含む触媒層が記載されている。触媒層は、例えば、電解質膜の表面にイオン伝導性部材としてのアイオノマ、触媒金属粒子、カーボン、溶媒等を含む触媒インクを塗工して乾燥することで形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－１０９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電解質膜の表面に塗工された触媒インクが電解質膜の表面から浸透し、電解質膜の溶解や膨潤が起こる場合がある。塗工された触媒インク中による電解質膜の膨潤等に起因して形成された触媒層にクラックや皺等が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は、クラック及び皺の発生が抑制された触媒層を形成できる触媒インクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）触媒インクは、燃料電池の電解質膜の表面に塗工されることで触媒層を形成する触媒インクであって、アイオノマと、触媒金属粒子と、カーボンと、溶媒と、を含み、前記溶媒の溶解度パラメータは１８．０を超える。
【０００８】
（２）前記溶媒は、水と、少なくともエタノールを含むアルコールと、を有し、前記溶媒中のエタノールの濃度は、３５％質量以上である（１）に記載の触媒インク。
【０００９】
（３）前記カーボンには、カーボン繊維が含まれ、前記触媒インク中の前記カーボンにおける前記カーボン繊維の割合は、０体積％より大きく１０体積％以下である（１）又は（２）に記載の触媒インク。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クラック及び皺の発生が抑制された触媒層を作製できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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