(MEA) W及燃料電池組。
【附圖說明】
[0063] 圖1為表示本發明的電極用催化劑(忍/殼催化劑)的一適宜方式的模式剖面圖。
[0064] 圖2為表示本發明的電極用催化劑(忍/殼催化劑)的另一適宜方式的模式剖面圖。
[0065] 圖3為表示本發明的電極用催化劑(忍/殼催化劑)的另一適宜方式的模式剖面圖。
[0066] 圖4為表示本發明的電極用催化劑(忍/殼催化劑)的另一適宜方式的模式剖面圖。
[0067] 圖5為表示本發明的燃料電池組的一適宜方式的模式圖。
[0068] 圖6為表示具有在實施例中已使用的旋轉圓盤電極的旋轉圓盤電極測定裝置的概 略構成的模式圖。
[0069] 符號說明
[0070] 1電極用催化劑
[0071] IA電極用催化劑
[0072] IB電極用催化劑
[0073] IC電極用催化劑
[0074] 2 載體
[00巧]3催化劑粒子
[0076] 3a.催化劑粒子
[0077] 4 忍部
[007引 4s忍部露出面
[0079] 5 殼部
[0080] 6第1殼部
[0081] 6s第1殼部露出面
[0082] 7第2殼部
[0083] S燃料電池組
[0084] 100 隔板
[00化]IOOa隔板（陽極側）
[00化]10化隔板（陰極側）
[0087] 200氣體擴散電極
[0088] 200a氣體擴散電極(陽極側）
[0089] 20化氣體擴散電極（陰極側）
[0090] 220氣體擴散層
[0091] 240電極用催化劑層
[0092] 300電解質
[OOW] 400膜/電極接合體(MEA)
[0094] X電極用催化劑層
[009引D旋轉圓盤電極法(RDE法)現憶裝置
[0096] 10測定裝置用電池
[0097] 12氣體導入口
[009引 20參比電極(RE)
[0099] 22參比電極(RE)用電池
[0100] 30 反極(CE)
[0101] 40旋轉圓盤電極
[0102] 42電極基材
[0103] 50固體臺
[0104] 52支持部
[010引 54油封
[0106] 60電解液
【具體實施方式】
[0107] W下，在參照適宜的附圖的同時，對本發明的適宜的實施方式進行詳細地說明。
[0108] <電極用催化劑>
[0109] 圖1為表示本發明的電極用催化劑(忍/殼催化劑)的一適宜方式的模式剖面圖。
[0110] 如圖1所示，本發明的電極用催化劑1包括，載體2和被擔載在載體2上且具有所謂 "忍/殼結構"的催化劑粒子3。催化劑粒子3包括:忍部4和W包覆忍部4的至少部分表面的方 式所形成的殼部5。催化劑粒子3具有包括忍部4和形成于忍部4上的殼部5的所謂的"忍/殼 結樹'。
[0111] 目P，電極用催化劑1具有已擔載于載體2的催化劑粒子3。且該催化劑粒子3具有下 述結構:將忍部4作為核(忍），殼部5作為殼包覆忍部4表面的至少一部分。
[0112] 另外，忍部4的構成要素(化學組成）和殼部5的構成要素(化學組成）為不同的構 成。
[0113] 在本發明中，電極用催化劑1，其殼部5只要被形成在具有催化劑粒子3的忍部4表 面的至少一部分上即可，并無特別的限定。
[0114] 例如，從更為穩妥地獲得本發明的效果的角度考慮，如圖1所示那樣，其電極用催 化劑1優選通過殼部5將其忍部4的表面的大致全域包覆的狀態。
[0115] 另外，在能獲得本發明的效果的范圍內，電極用催化劑1也可為使殼部5包覆忍部4 的部分表面，忍部4的部分表面露出的狀態。
[0116] 目P，在本發明中，電極用催化劑其殼部也可被形成在至少一部分忍部的表面上。
[0117] 圖2為表示本發明的電極用催化劑(忍/殼催化劑)的另一適宜方式（電極用催化劑 IA) 的模式剖面圖。
[0118] 如圖2所示那樣，本發明的電極用催化劑IA具有催化劑粒子3曰。該催化劑粒子3a由 忍部4、將忍部4的部分表面包覆的殼部5aW及將忍部4其它部分表面包覆的殼部化所構成。
[0119] 在圖2所示的含有電極用催化劑IA的催化劑粒子3a中，存在未被殼部5a或殼部化 包覆的忍部4。運樣的忍部4為忍部露出面4s。
[0120] 目P，如圖2所示那樣，在能夠獲得本發明效果的范圍內，含有電極用催化劑IA的催 化劑粒子3a也可為忍部4的部分表面露出的狀態(例如，圖2中所示的忍部4的部分表面4s露 出的狀態）。
[0121] 若列舉其它表現，如在圖2所示的電極用催化劑IA那樣，也可W分別局部性地在忍 部4的部分表面上形成殼部5a，在其它部分表面上形成殼部化。
[0122] 圖3為表示本發明的電極用催化劑(忍/殼催化劑)的另一適宜方式（電極用催化劑 IB) 的模式剖面圖。
[0123] 如圖3所示那樣，本發明的電極用催化劑IB具有催化劑粒子3。該催化劑粒子3由忍 部4、將忍部4的大致全域的表面包覆的殼部5所構成。
[0124] 殼部5也可為具有第1殼部6和第2殼部7的雙層結構。即，催化劑粒子3具有:包括忍 部4和于忍部4所形成的殼部5(第1殼部6和第2殼部7)的所謂的"忍/殼結構"。
[0125] 電極用催化劑IB具有已被擔載在載體2的催化劑粒子3,且該催化劑粒子3具有將 忍部4作為核(忍），且第1殼部6和第2殼部7作為殼部5而包覆忍部4的大致全域的表面的結 構。
[0126] 另外，忍部4的構成要素(化學組成)和第I殼部6的構成要素(化學組成）W及第2殼 部7的構成要素(化學組成)分別為不同的構成。
[0127] 另外，本發明的電極用催化劑IB所具有的殼部5,除了第1殼部6和第2殼部7W外， 還也可具有其它殼部。
[0128] 從更為穩妥地獲得本發明的效果的角度考慮，如圖3所示那樣，其電極用催化劑IB 優選通過殼部5將其忍部4的大致全域表面包覆的狀態。
[0129] 圖4為表示本發明的電極用催化劑(忍/殼催化劑)的另一適宜方式（電極用催化劑 1C)的模式剖面圖。
[0130] 如圖4所示那樣，本發明的電極用催化劑IC具有催化劑粒子3曰。該催化劑粒子3a由 忍部4、包覆忍部4的部分表面的殼部5aW及包覆忍部4的其它部分表面的殼部化所構成。
[0131] 殼部5a也可為具有第1殼部6a和第2殼部7a的雙層結構。
[0132] 另外，殼部化也可為具有第1殼部化和第2殼部7b的雙層結構。
[0133] 目P，催化劑粒子3a具有包括忍部4、于忍部4所形成的殼部5a(第1殼部6a和第2殼部 7a) W及于忍部4所形成的殼部化(第1殼部化和第2殼部化）的所謂"忍/殼結構"。
[0134] 在構成于圖4所示的催化劑粒子3a的殼部化中，存在未被第2殼部7b包覆的第1殼 部化。未被第2殼部化包覆的第1殼部化成為第1殼部露出表面6s。
[0135] 在構成于圖4所示的催化劑粒子3a的殼部5a中，優選第1殼部6a的大致全域被第2 殼部7a包覆的狀態。
[0136] 另外，如圖4所示那樣，在獲得本發明效果的范圍內，且在構成催化劑粒子3a的殼 部化中，也可為第1殼部6b的部分表面被包覆，同時局部性露出第1殼部6b的表面的狀態(例 如，露出于圖4中所示的第1殼部化的部分表面6s的狀態）。
[0137] 進一步，在獲得本發明效果的范圍內，電極用催化劑1也可為在載體2上混合存在 "忍部4表面的大致全域被殼部5包覆的狀態的忍部4和殼部5的復合體"、和"忍部4的部分表 面被殼部5包覆的狀態的忍部4和殼部5的復合體"的狀態。
[0138] 具體說來，本發明的電極用催化劑在獲得本發明效果的范圍內，可W為如圖1和圖 2所示的電極用催化劑1、1A、W及圖3和圖4所示的電極用催化劑1B、1C混合存在的狀態。
[0139] 進一步，本發明的電極用催化劑在獲得本發明效果的范圍內，相對于相同的忍部 4,也可W為殼部5a和殼部化混合存在的狀態。
[0140] 進一步，本發明電極用催化劑在獲得本發明效果的范圍內，相對于相同的忍部4， 可W為僅存在殼部5a的狀態，也可W為相對于相同的忍部4,僅存在殼部化的狀態（皆未圖 示兩者的狀態）。
[0141] 另外，在獲得本發明效果的范圍內，除上述電極用催化劑1、14、18、1(：中的至少一 種外，在電極用催化劑1中也可包括："忍部4未被殼部5包覆的僅由忍部組成的粒子"被擔載 在載體2上的狀態(未圖示）。
[0142] 進一步，在獲得本發明效果的范圍內，除上述電極用催化劑1、14、18、1(：中的至少 一種外，在電極用催化劑1中也可包括："僅由殼部5的構成要素組成的粒子"W不接觸忍部4 的狀態被擔載在載體2上的狀態(未圖示）。
[0143] 另外，在獲得本發明效果的范圍內，除上述電極用催化劑1、14、18、1(：中的至少一 種外，電極用催化劑I中也可包括："僅未被殼部5包覆的忍部4的粒子"和"僅由殼部5的構成 要素組成的粒子"被分別獨立地擔載在載體2上的狀態。
[0144] 忍部4的平均粒徑優選2~40nm，更優選4~20nm，特別優選5~15nm。
[0145] 有關殼部5的厚度(從與忍部4的接觸面至該殼部5的外表面的厚度），依據電極用 催化劑的設計思路，被適宜的設計在優選的范圍。
[0146] 例如，在力求最小限度地使用構成殼部5的金屬元素(例如銷等）的使用量的情況 下，其優選W1個原子所構成層（1個原子層）。在該情況下，殼部5的厚度在構成該殼部5的金 屬元素為1種的情況下，其優選相當于該金屬元素的1個原子的直徑(在近似于球形的情況 下）的2倍的厚度。另外，在構成殼部5的金屬元素為巧巾W上的情況下，其優選相當于由1個 原子所構成的層(2種W上的原子并置在忍部4的表面所形成的1個原子層)的厚度。
[0147] 另外，例如，在通過進一步加大殼部5的厚度W力求提高其耐久性的情況下，其優 選1~IOnm,更優選2~Snm。
[0148] 在殼部5為由第1殼部6和第2殼部7所構成的雙層結構的情況下，第1殼部6和第2殼 部7的厚度，依據本發明的電極用催化劑的設計思路，被適宜的設計在優選的范圍。
[0149] 例如，在力求最小限度地使用于第2殼部7所含有為金屬元素銷(Pt)等貴金屬的使 用量的情況下，第2殼部7優選W1個原子所構成的層（1個原子層）。在該情況下，在構成該第 2殼部7的金屬元素為1種的情況下，第2殼部7的厚度優選為相當于該金屬元素1個原子的直 徑(在將1個原子作為球形的情況下)約2倍的厚度。
[0150] 另外，在于第2殼部7所含有的金屬元素為巧巾W上的情況下，該第2殼部7的厚度優 選相當于由巧巾W上的原子所構成的層(2種W上的原子并置在忍部4的表面方向所形成的1 個原子層)的厚度。例如，在通過進一步加大第2殼部7的厚度W力求提高電極用催化劑的耐 久性的情況下，其優選將該第2殼部7的厚度作為1.0~5.Onm。在力求進一步提高電極用催 化劑的耐久性的情況下，其優選將該第2殼部7的厚度作為2.0~10.0 nm。
[0151] 另外，在本發明中的"平均粒徑"，通過電子顯微鏡照片觀察，稱之為由任意數的粒 子群所組成的粒子直徑的平均值。
[0152] 載體2能夠擔載包括忍部4和殼部5的為復合體的催化劑粒子3,且若為表面積大者 也不