極用催化劑1和氨氣、空氣(氧氣）的接觸的作用。
[0249] 氣體擴散層220具有使由氣體擴散層220所供給的氨氣或空氣(氧氣）良好的通過， 并使其到達電極用催化劑層240的功能。因此，氣體擴散層220優選具有疏水性，W防止存在 于氣體擴散層220的微型結構即細孔結構被電極用催化劑1、陰極22化所生成的水所堵塞。 所W，氣體擴散層220具有聚對苯二甲酸乙二醇醋(PTFE)等疏水成分。
[0250] 能夠用于氣體擴散層220的部件，并無特別的限制，可使用被用于燃料用電池的氣 體擴散層的公知部件。例如，可列舉碳紙;將碳紙作為主要原材料，并將作為任意成分的由 碳粉末、離子交換水W及作為粘合劑的聚對苯二甲酸乙二醇醋分散體組成的副原料涂布在 碳紙上而成的氣體擴散層。氣體擴散層的厚度可依其燃料用電池的大小等進行適宜的設 定。雖無特別的限制，但為了縮短反應氣體的擴散距離，優選薄的部件。另一方面，由于一并 力求在涂布和組裝工藝中具有機械性強度，因此，使用例如通常為50~300WI1左右的部件。 [0251 ]氣體擴散電極200a和氣體擴散電極20化也可于氣體擴散層220和電極用催化劑層 240的之間具有中間層(未圖示）。從而上述氣體擴散電極200a和氣體擴散電極200b成為具 有包括氣體擴散層、中間層W及催化劑層的=層構造。
[0252] (氣體擴散電極的制造方法）
[0253] 對氣體擴散電極的制造方法加 W說明。
[0254] 氣體擴散電極的制造方法具備:將含有催化劑成分擔載在載體上的電極用催化劑 1、具有氨離子傳導性的高分子電解質、W及水和醇的離聚物溶液的氣體擴散電極形成用組 合物涂布在氣體擴散層220上的工藝；和干燥已涂布了該氣體擴散電極形成用組合物的氣 體擴散層220,進而形成電極用催化劑層240的工藝。
[0255] 在將氣體擴散電極形成用組合物涂布在氣體擴散層220上的工藝中，關鍵點為，將 氣體擴散電極形成用組合物均勻地涂布在氣體擴散層220上。通過均勻地涂布氣體擴散電 極形成用組合物，能在氣體擴散層220上形成具有均勻的厚度且由氣體擴散電極形成用組 合物制成的涂布膜。氣體擴散電極形成用組合物的涂布量，可依據燃料電池的使用方式而 進行適當地設定。但從具有氣體擴散電極的燃料電池的電池性能的角度考慮，作為在電極 用催化劑層240中所含有的銷等活性金屬的量，其優選0.1~0.5(mg/cm2)。
[0256] 接下來，在將氣體擴散電極形成用組合物涂布在氣體擴散層220上之后，進一步將 已涂布在該氣體擴散層220上的氣體擴散電極形成用組合物的涂布膜進行干燥，進而在氣 體擴散層220上形成電極用催化劑層240。通過加熱已形成氣體擴散電極形成用組合物的涂 布膜的氣體擴散層220,其在所含有的離聚物溶液中的水和醇被氣化，進而從氣體擴散電極 形成用組合物中消失。其結果，在涂布氣體擴散電極形成用組合物的工藝中，存在于氣體擴 散層220上的氣體擴散電極形成用組合物的涂布膜為含有電極用催化劑和高分子電解質的 電極用催化劑層240。
[0257] <膜/電極接合體(MEA) >
[0258] 本發明的膜/電極接合體MEA400(Membrane Electrode Assembly: W下簡稱為 MEAM。）具有使用了上述電極用催化劑1的氣體擴散電極200,即陽極200a、陰極2(K)bW及間 隔運些電極的電解質300。膜/電極接合體MEA400,可在按照陽極200曰、電解質300 W及陰極 200化的順序進行層疊后，通過壓接進行制造。
[0巧9] <燃料電池組>
[0260]本發明的燃料電池組S，分別將隔板IOOa安裝在所得到的膜/電極接合體(MEA)的 陽極200a的外側（陽極側），將隔板l(K)b安裝在所得到的膜/電極接合體(MEA)的陰極2(K)b的 外側（陰極側），并將其作為一單元電池(單電池）。并且，集成該一單元電池(單電池），將其 作為燃料電池組S。另外，通過將周邊機器安裝在燃料電池組S的組裝，進而完成燃料電池系 統。
[0%1 ]實施例
[0262] W下，通過實施例對本發明進一步加 W具體的說明，但本發明并不被限定在W下 的實施例。
[0263] 另外，本發明者們對在實施例和比較例中所示的催化劑，已確認出用X射線巧光 (XR巧分析法未檢測出艦(I)形態。
[0264] 另外，在W下的制造方法的各工藝的說明中若無特別的預先說明的情況下，其工 藝為在室溫和空氣中進行實施。
[0265] <電極用催化劑的制造>
[0266] (實施例1)
[0267] 通過W下的工藝制造了本發明的電極用催化劑。另外，在實施例中所使用的電極 用催化劑的原料為如下所示。
[0268] ?炭黑粉末：商品名稱"Ketjen Black EC300"化etjen Black International Co. ,Ltd.制造）
[0269] .四氯鈕(II)酸鋼
[0270] ?硝酸鈕 [0271 ].氯銷酸鐘
[0272] [碳擔載鈕的制備]
[0273] 作為電極用催化劑的載體，使用炭黑粉末，并將其分散在水中，進而制備了5.Og/L 的分散液。將四氯鈕(II)酸鋼水溶液(濃度20質量％ )5ml滴加和混合在該分散液中。在將甲 酸鋼水溶液（l〇〇g/Ul(K)L滴加在所得到的分散液中后，通過過濾不溶成分、用純水清洗已 過濾的不溶成分并加 W干燥，進而得到將鈕擔載在碳上的碳擔載鈕(忍）。
[0274] [將銅(Cu)包覆在鈕(忍化]
[0275] 將50mM的硫酸銅水溶液加入在=電極系電解電池中。再將W上述方法所制備的碳 擔載鈕適量地添加在該=電極系電解電池中，經攬拌后靜置。在靜止狀態下對工作電極施 加 450mV(反可逆氨電極），從而同樣將銅(Cu)包覆在鈕擔載碳的鈕上。將此作為銅-鈕擔載 碳。
[0276] [將銷(Pt)包覆在鈕(忍)上]
[0277] 通過將相對于已被包覆的銅W物質量比計含有相當于2倍的銷(Pt)的氯銷酸鐘水 溶液滴入含有銅被包覆在鈕上的銅-鈕擔載碳的溶液中，從而將上述銅-鈕擔載碳中的銅取 代為銷(Pt)。
[0278] [清洗/干燥]
[0279] 在過濾運樣所得到的銅-鈕擔載碳的銅(化)被取代為銷(Pt)的擔載銷鈕擔載碳粒 子的粉末后，在未被干燥由濾液所濕潤著的狀態下使用超純水進行清洗，再在70°C下進行 干燥。通過運樣的處理，從而得到實施例1的電極用催化劑{:碳擔載銷(Pt)/鈕(Pd)(忍部： 鈕、殼部:銷）}。
[0280] [擔載量的測定]
[0281] 用W下的方法，對在實施例1所得到的電極用催化劑測定了銷、鈕的擔載量（質 量％)。
[0282] 將實施例1的電極用催化劑浸于王水中，從而溶解金屬。其次，從王水中除去不溶 成分的碳。接下來，對已除去碳的王水進行ICP分析。
[0283] ICP分析的結果，銷擔載量為19.3質量％，鈕的擔載量為24.1質量％。
[0284] (實施例2~15、實施例17)
[0285] 除了將在電極用催化劑所含有的銷(Pt)和鈕(Pd)的擔載量變為如表1~2中所記 載的濃度（質量％濃度)外，與實施例1同樣，制備了實施例2~15、實施例17的電極用催化 劑。
[0286] (實施例16)
[0287] 除了變更作為電極用催化劑原料的鈕鹽使電極用催化劑所含有的銷（Pt)和鈕 (Pd)的擔載量變為如表1中所記載的濃度(質量％濃度）W外，與實施例1同樣，制備了實施 例16的電極用催化劑。
[02則（實施例18)
[0289] 與實施例1同樣，制備了電極用催化劑。進一步，將運些電極用催化劑在常溫下于 硫酸水溶液(1M)中浸潰了規定時間。其次，用超純水過濾硫酸水溶液中的電極用催化劑，并 清洗該電極用催化劑。接下來，將電極用催化劑浸在草酸水溶液(0.3M)中，并在90°C下保持 了規定時間。然后，用超純水過濾草酸水溶液中的電極用催化劑，并清洗該電極用催化劑。 接下來，在70°C下干燥用超純水清洗后的電極用催化劑。通過運樣的處理，從而得到實施例 18的電極用催化劑。
[0290] 另外，與實施例1同樣進行了 ICP分析，并測定了銷擔載量和鈕擔載量。
[0巧1](實施例19~20)
[0292]與實施例1同樣，制備了電極用催化劑。進一步，將運些電極用催化劑浸在甲酸鋼 水溶液(o.om)中，并在室溫下保持了規定時間。其次，用超純水過濾甲酸鋼水溶液中的電 極用催化劑，并清洗該電極用催化劑。然后，在70°C下干燥用超純水清洗后的電極用催化 劑。通過運樣的處理，從而得到實施例19~20的電極用催化劑。
[0293] 另外，與實施例1同樣進行了 ICP分析，并測定了銷擔載量和鈕擔載量。
[0294] (實施例21)
[02M]與實施例1同樣，制備了電極用催化劑。
[0296] 進一步，將運些電極用催化劑浸在甲酸鋼水溶液(0.01M)中，并在室溫下保持了規 定時間。其次，用超純水過濾甲酸鋼水溶液中的電極用催化劑，并清洗該電極用催化劑。
[0297] 進一步，將運些電極用催化劑在常溫下于硫酸水溶液（IM)中浸潰了規定時間。其 次，用超純水過濾硫酸水溶液中的電極用催化劑，并清洗該電極用催化劑。接下來，將電極 用催化劑浸在草酸水溶液(0.3M)中，并在90°C下保持了規定時間。然后，用超純水過濾草酸 水溶液中的電極用催化劑，并清洗該電極用催化劑。接下來，在70°C下干燥用超純水清洗后 的電極用催化劑。通過運樣的處理，從而得到實施例21的電極用催化劑。
[0298] 另外，與實施例1同樣進行了 ICP分析，并測定了銷擔載量和鈕擔載量。
[0巧9](實施例22)
[0300] 與實施例1同樣，制備了電極用催化劑。進一步，將運些電極用催化劑浸在甲酸鋼 水溶液(0.01M)中，并在90°C下保持了規定時間。其次，用超純水過濾甲酸鋼水溶液中的電 極用催化劑，并清洗該電極用催化劑。然后，在70°C下干燥用超純水清洗后的電極用催化 劑。通過運樣的處理，從而得到實施例22的電極用催化劑。
[0301] 另外，與實施例1同樣進行了 ICP分析，并測定了銷擔載量和鈕擔載量。
[030^ (實施例23)
[0303] 與實施例1同樣，制備了電極用催化劑。其次，將電極用催化劑浸在草酸水溶液 (0.3M)中，并在90°C下保持了規定時間。然后，用超純水過濾草酸水溶液中的電極用催化 劑，并清洗該電極用催化劑。接下來，在70°C下干燥用超純水清洗后的電極用催化劑。通過 運樣的處理，從而得到實施例23的電極用催化劑。
[0304] 另外，與實施例1同樣進行了 ICP分析，并測定了銷擔載量和鈕擔載量。
[0305] (比較例1~7)
[0306] 作為原料，使用含漠濃度為IOO(K)PPm~130(K)ppm的氯銷酸鐘，除表3所示的漠形態 濃度W外，與實施例1同樣制備了比較例1~7的電極用催化劑。
[0307] (漠(Br)形態和氯(Cl)形態的濃度）
[030引依據X射線巧光(XRF)分析法測定了在實施例1~23和比較例1~7所得到的電極用 催化劑的漠(Br)形態和氯(Cl)形態的濃度。電極用催化劑中的漠形態和氯形態濃度的測 定，依據波長色散型X射線巧光測定裝置Axios(Spect;ris Co. ,Ltd.制造)進行了測定。具體 說來，通過W下的程序進行。
[0309]將電極用催化劑的測定用樣品放入附屬于波長色散型X射線巧光測定裝置的XRF 樣品容器內。然后將已放入電極用催化劑的測定用樣品的樣品容器放入XRF樣