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JP2016035877A - Diffusion layer of fuel battery and fuel battery - Google Patents

Diffusion layer of fuel battery and fuel battery Download PDF

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JP2016035877A JP2014158992A JP2014158992A JP2016035877A JP 2016035877 A JP2016035877 A JP 2016035877A JP 2014158992 A JP2014158992 A JP 2014158992A JP 2014158992 A JP2014158992 A JP 2014158992A JP 2016035877 A JP2016035877 A JP 2016035877A
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辰巳 北原
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拓治 小向
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a diffusion layer of a fuel battery having both of dry-up resistance and flooding resistance; and a fuel battery including such a diffusion layer.SOLUTION: A diffusion layer 1 of a fuel battery according to the present invention comprises: a base material 2; and MPL 3 formed on a surface of the base material 2 and including hydrophilic carbon nanotube 4. The MPL 3 has first micropores 6A; and second micropores 6B. The carbon nanotube 4 is exposed in internal spaces of the first micropores 6A. The hydrophilic carbon nanotube 4 reduces a contact angle of water, and decreases the seepage pressure of the first micropores 6A, which allows water to easily enter the first micropores 6A and therefore, water can be adequately discharged through the first micropores 6A, and paths for supplying a fuel gas and an oxidant gas can be ensured. In internal spaces of the second micropores 6B, hydrophobic particles 7 are exposed. With the aid of the second micropores 6B with the hydrophobic particles 7 exposed, the following are made possible: to further ensure paths for supplying the fuel gas and the oxidant gas; to increase the flooding resistance; to supply water held around the carbon nanotube 4 to an electrolytic film; and to increase the dry-up resistance.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、燃料電池の拡散層及び燃料電池に関する。   The present invention relates to a diffusion layer of a fuel cell and a fuel cell.

固体高分子型燃料電池は、セパレータ、拡散層、触媒層、電解質膜、触媒層、拡散層、セパレータの順で積層された電池セルを備えている。拡散層は、ガスを触媒層に均一に供給する機能を有している。発電時、アノード側の触媒層にはセパレータから拡散層を介して燃料ガスである水素ガスが供給され、カソード側の触媒層にはセパレータから拡散層を介して酸化剤ガスである酸素ガスや空気が供給される。アノード側の触媒層では、水素が触媒の作用で化学反応し、水素イオンと電子とが放出される。電子は、拡散層、セパレータへと移動し、セパレータから外部回路を通じてカソード側の触媒層に到達する。水素イオンは電解質膜を通ってカソード側の触媒層に到達する。カソード側の触媒層では、水素イオンと電子と酸素とが化学反応して水を生成する。   The polymer electrolyte fuel cell includes a battery cell in which a separator, a diffusion layer, a catalyst layer, an electrolyte membrane, a catalyst layer, a diffusion layer, and a separator are stacked in this order. The diffusion layer has a function of uniformly supplying gas to the catalyst layer. During power generation, hydrogen gas as fuel gas is supplied from the separator to the catalyst layer on the anode side through the diffusion layer, and oxygen gas or air as oxidant gas from the separator to the catalyst layer on the cathode side through the diffusion layer. Is supplied. In the catalyst layer on the anode side, hydrogen chemically reacts by the action of the catalyst, and hydrogen ions and electrons are released. The electrons move to the diffusion layer and the separator, and reach the catalyst layer on the cathode side through the external circuit from the separator. Hydrogen ions reach the cathode catalyst layer through the electrolyte membrane. In the catalyst layer on the cathode side, hydrogen ions, electrons and oxygen chemically react to generate water.

多量の電気を発電するために燃料電池に高負荷をかけると、燃料電池では、カソード側で多量の水が生じ、当該水により拡散層及び触媒層の細孔が閉塞し、燃料ガスや酸化剤ガスの供給が不足し、発電能力が低下するという問題(フラッディング)が生じる。また燃料電池は、化学反応により生じた熱によって高温になるため、電解質膜の水分が蒸発し、水素イオンが移動するための水が不足し、イオン伝導率が低下する。そのため燃料電池では、オーム過電圧が大きくなり、燃料電池の出力が低下するという問題(ドライアップ)が生じる。このような問題を解決するために、様々な燃料電池が研究・開発されている。   When a high load is applied to the fuel cell to generate a large amount of electricity, in the fuel cell, a large amount of water is generated on the cathode side, and the water clogs the pores of the diffusion layer and the catalyst layer. There is a problem (flooding) that the supply of gas is insufficient and the power generation capacity is reduced. In addition, since the fuel cell becomes high temperature due to the heat generated by the chemical reaction, the moisture in the electrolyte membrane evaporates, the water for the movement of hydrogen ions becomes insufficient, and the ionic conductivity decreases. Therefore, in the fuel cell, there is a problem (dry up) that the ohmic overvoltage increases and the output of the fuel cell decreases. In order to solve such problems, various fuel cells have been researched and developed.

例えば、特許文献1には、反応層と拡散層とを有する燃料極及び酸素極の間に固体高分子電解質層を挟んだ構造をした燃料電池が開示されている。特許文献1の燃料電池の拡散層は、カーボン繊維で形成された拡散層基材とカーボン粉末及び撥水性樹脂を含む多孔性マイクロポーラス層とを備え、反応層側に設けられたマイクロポーラス層が、ガスを通すが液体を通さない大きさの細孔を有している。特許文献1の燃料電池の拡散層は、反応層で生成した水がマイクロポーラス層を通ることができないので、反応層に水が液体として保持される。よって、特許文献1の燃料電池の拡散層は、固体高分子電解質層のドライアップを防ぐことができる。   For example, Patent Document 1 discloses a fuel cell having a structure in which a solid polymer electrolyte layer is sandwiched between a fuel electrode having a reaction layer and a diffusion layer and an oxygen electrode. The diffusion layer of the fuel cell of Patent Document 1 includes a diffusion layer substrate formed of carbon fibers and a porous microporous layer containing carbon powder and a water-repellent resin, and the microporous layer provided on the reaction layer side includes , Have pores with a size that allows gas to pass but not liquid. In the diffusion layer of the fuel cell of Patent Document 1, since water generated in the reaction layer cannot pass through the microporous layer, water is held in the reaction layer as a liquid. Therefore, the diffusion layer of the fuel cell of Patent Document 1 can prevent the solid polymer electrolyte layer from drying up.

特開2008−293937号公報JP 2008-293937 A

しかしながら、特許文献1に開示される燃料電池の拡散層は、マイクロポーラス層を液体の水が通ることができず、反応層と拡散層の界面に水が蓄積されるため、フラッディングが生じる可能性がある。   However, in the diffusion layer of the fuel cell disclosed in Patent Document 1, liquid water cannot pass through the microporous layer, and water accumulates at the interface between the reaction layer and the diffusion layer, which may cause flooding. There is.

また従来のマイクロポーラス層を有する拡散層では、マイクロポーラス層の細孔の径を適度に大きくすることで、水がマイクロポーラス層を通過しやすくなり、拡散層の耐フラッディング性は向上する。しかし、水がマイクロポーラス層の細孔を通って外部へ排出されるので、拡散層の耐ドライアップ性は低下する。   In addition, in a diffusion layer having a conventional microporous layer, water can easily pass through the microporous layer by appropriately increasing the pore diameter of the microporous layer, and the flooding resistance of the diffusion layer is improved. However, since water is discharged outside through the pores of the microporous layer, the dry-up resistance of the diffusion layer is reduced.

このように、燃料電池の拡散層の耐ドライアップ性と耐フラッディング性とを両立することは難しかった。   Thus, it has been difficult to achieve both dry-up resistance and flooding resistance of the diffusion layer of the fuel cell.

そこで、本発明は、耐ドライアップ性と耐フラッディング性とを両立することができる燃料電池の拡散層及び当該拡散層を備える燃料電池を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a diffusion layer for a fuel cell that can achieve both dry-up resistance and flooding resistance, and a fuel cell including the diffusion layer.

本発明の燃料電池の拡散層は、基材と、前記基材の表面に形成され、親水性のカーボンナノチューブを含むマイクロポーラス層とを備え、前記マイクロポーラス層が複数の第1細孔を有し、前記複数の第1細孔の内部空間に前記カーボンナノチューブが露出していることを特徴とする。   The diffusion layer of the fuel cell of the present invention comprises a substrate and a microporous layer formed on the surface of the substrate and containing hydrophilic carbon nanotubes, and the microporous layer has a plurality of first pores. The carbon nanotubes are exposed in the internal spaces of the plurality of first pores.

本発明の燃料電池は、本発明の燃料電池の拡散層を備えることを特徴とする。   The fuel cell of the present invention includes the diffusion layer of the fuel cell of the present invention.

本発明の燃料電池の拡散層は、基材と、基材の表面に形成され、親水性のカーボンナノチューブを含むマイクロポーラス層とを備え、マイクロポーラス層が複数の第1細孔を有し、複数の第1細孔の内部空間にカーボンナノチューブが露出しているので、第1細孔の内部空間に露出する親水性のカーボンナノチューブによって水の接触角が小さくなり、透水圧が低下して第1細孔に水が浸入し易くなるので、第1細孔を介して水を十分に排出できると共に、カーボンナノチューブの周辺に水を保持できる。よって、本発明の拡散層を燃料電池に用いた場合、燃料ガスや酸化剤ガスの供給路が確保され、耐フラッディング性を向上できると共に、カーボンナノチューブの周辺に保持された水を電解質膜に供給できるので、耐ドライアップ性を向上できる。   The diffusion layer of the fuel cell of the present invention comprises a substrate and a microporous layer formed on the surface of the substrate and containing hydrophilic carbon nanotubes, and the microporous layer has a plurality of first pores, Since the carbon nanotubes are exposed in the internal spaces of the plurality of first pores, the hydrophilic carbon nanotubes exposed in the internal spaces of the first pores reduce the contact angle of water and reduce the hydraulic pressure. Since water can easily enter one pore, water can be sufficiently discharged through the first pore, and water can be retained around the carbon nanotube. Therefore, when the diffusion layer of the present invention is used in a fuel cell, a supply path for fuel gas and oxidant gas is secured, and the flooding resistance can be improved, and water retained around the carbon nanotube is supplied to the electrolyte membrane. Therefore, the dry-up resistance can be improved.

本発明の燃料電池は、本発明の燃料電池の拡散層を備えるので、耐ドライアップ性と耐フラッディング性とを両立できる。   Since the fuel cell of the present invention includes the diffusion layer of the fuel cell of the present invention, it is possible to achieve both dry-up resistance and flooding resistance.

本発明の実施形態に係る燃料電池の拡散層を示す概略図であり、図1Aは拡散層の断面を模式的に示す端面図であり、図1Bはマイクロポーラス層の一部を拡大して模式的に示す概略図である。FIG. 1A is a schematic view showing a diffusion layer of a fuel cell according to an embodiment of the present invention, FIG. 1A is an end view schematically showing a cross section of the diffusion layer, and FIG. 1B is an enlarged schematic view of a part of the microporous layer. FIG. 実施例の燃料電池の拡散層の第1細孔を示すSEM写真である。It is a SEM photograph which shows the 1st pore of the diffusion layer of the fuel cell of an Example. 実施例の燃料電池の拡散層の第2細孔を示すSEM写真である。It is a SEM photograph which shows the 2nd pore of the diffusion layer of the fuel cell of an Example. 図3に示す第2細孔を拡大して示すSEM写真である。It is a SEM photograph which expands and shows the 2nd pore shown in FIG. 実施例及び比較例の拡散層を用いた燃料電池のドライアップ条件での電流電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current-voltage characteristic on the dry-up conditions of the fuel cell using the diffused layer of an Example and a comparative example. 実施例及び比較例の拡散層を用いた燃料電池のフラッディング条件での電流電圧特性を示す図である。It is a figure which shows the current voltage characteristic on the flooding conditions of the fuel cell using the diffused layer of an Example and a comparative example.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

1.燃料電池の構成
燃料電池(図示しない)は一般に、アノード側からカソード側に向かって、セパレータ、拡散層、触媒層、電解質膜、触媒層、拡散層、セパレータの順で積層された燃料電池セルで構成される。燃料電池は、燃料電池セル1つでも発電能力を有するが、目的の出力に合わせて当該燃料電池セルを複数個組み合わせてもよい。燃料電池は、アノード側のセパレータに外部回路の一端が、カソード側のセパレータに外部回路の他端が接続されて電気が取り出される。
1. Configuration of Fuel Cell A fuel cell (not shown) is generally a fuel cell in which a separator, a diffusion layer, a catalyst layer, an electrolyte membrane, a catalyst layer, a diffusion layer, and a separator are stacked in this order from the anode side to the cathode side. Composed. The fuel cell has power generation capability even with one fuel cell, but a plurality of the fuel cells may be combined according to the target output. In the fuel cell, one end of the external circuit is connected to the anode side separator, and the other end of the external circuit is connected to the cathode side separator, and electricity is taken out.

セパレータは、導電性を有する部材で形成され、拡散層へガスを供給するためのガス流路が表面に設けられている。例えば、セパレータとしてはガス流路が表面に設けられ、金属又はカーボンで形成された板状の部材が用いられる。   The separator is formed of a conductive member, and a gas flow path for supplying gas to the diffusion layer is provided on the surface. For example, a plate-like member made of metal or carbon is used as the separator, with a gas flow path provided on the surface.

触媒層は、導電性を有する表面積の大きい部材で形成され、触媒が担持されている。触媒層は、例えば、炭素繊維で形成された網目状の部材であり、網目に触媒が担持されている。カーボンブラックに触媒を担持し、電解質膜と同成分のイオノマー及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)で結着して成形した板状の部材であってもよい。触媒層用の触媒としては、白金、白金合金、パラジウム、ロジウム、金、銀等が用いられる。   The catalyst layer is formed of a conductive member having a large surface area, and supports the catalyst. The catalyst layer is, for example, a network member formed of carbon fibers, and a catalyst is supported on the network. It may be a plate-like member formed by supporting a catalyst on carbon black and binding with ionomer and polytetrafluoroethylene (PTFE) having the same components as the electrolyte membrane. As the catalyst for the catalyst layer, platinum, platinum alloy, palladium, rhodium, gold, silver or the like is used.

電解質膜は、フッ素樹脂系のイオン交換膜が用いられる。例えば、電解質膜としては、ナフィオン(登録商標)、フレミオン(登録商標)、セレミオン(登録商標)、アシプレックス(登録商標)等が用いられる。   As the electrolyte membrane, a fluororesin ion exchange membrane is used. For example, Nafion (registered trademark), Flemion (registered trademark), Selemion (registered trademark), Aciplex (registered trademark), or the like is used as the electrolyte membrane.

拡散層は、導電性を有する部材で形成され、多数の細孔を有している。例えば、拡散層は、炭素繊維で形成された不織布である。本実施形態の場合、拡散層はマイクロポーラス層(以下、MPLと呼ぶ。)を有している。拡散層は、MPLが触媒層と接するように、配置される。以下、本実施形態の燃料電池の拡散層について説明する。   The diffusion layer is formed of a conductive member and has a large number of pores. For example, the diffusion layer is a non-woven fabric formed of carbon fibers. In this embodiment, the diffusion layer has a microporous layer (hereinafter referred to as MPL). The diffusion layer is arranged so that the MPL is in contact with the catalyst layer. Hereinafter, the diffusion layer of the fuel cell of this embodiment will be described.

2.燃料電池の拡散層の構成
図1Aに示すように、本発明の燃料電池の拡散層1は、基材2とMPL3とを備える。基材2は、導電性を有する部材で200〜300μmの厚さに形成され、径が数十μm〜100μmの多数の細孔を有している。基材2は、導電性を有し、燃料ガスや酸化剤ガスを拡散できれば特に限定されない。基材2は、例えば、導電性を有する繊維で形成された織物(カーボンクロス)や不織布(カーボンペーパー)、多孔質体(多孔質金属)等の板状の部材である。
2. Configuration of Diffusion Layer of Fuel Cell As shown in FIG. 1A, the diffusion layer 1 of the fuel cell of the present invention includes a base material 2 and an MPL 3. The base material 2 is a member having conductivity, is formed to a thickness of 200 to 300 μm, and has a large number of pores having a diameter of several tens to 100 μm. The substrate 2 is not particularly limited as long as it has conductivity and can diffuse fuel gas and oxidant gas. The substrate 2 is a plate-like member such as a woven fabric (carbon cloth), a nonwoven fabric (carbon paper), or a porous body (porous metal) formed of conductive fibers.

MPL3は、カーボンナノチューブ4と、炭素粒子と、疎水性粒子とを含む混合物によって基材2の表面に板状に形成されている。MPL3は本実施形態の場合、厚さが90〜240μmに形成されている。MPL3は、その一部が基材2の細孔に入り込んでいてもよい。図1Aは拡散層1を模式的に表した図であるため、カーボンナノチューブ4は、直線状に描かれ、均等な編み目を形成しているが、実際にはMPL3内で互いに絡み合って、3次元網目構造をした骨格5を形成している。カーボンナノチューブ4は、親水性を有していれば特に限定されないが、接触角計を用いて測定した水との接触角が30度以下であることが望ましい。また、カーボンナノチューブ4は、チューブの長さや径等も特に限定されず、単層カーボンナノチューブであってもよく、多層カーボンナノチューブであってもよい。   The MPL 3 is formed in a plate shape on the surface of the substrate 2 by a mixture containing carbon nanotubes 4, carbon particles, and hydrophobic particles. In the present embodiment, the MPL 3 is formed to have a thickness of 90 to 240 μm. Part of the MPL 3 may enter the pores of the substrate 2. Since FIG. 1A is a diagram schematically showing the diffusion layer 1, the carbon nanotubes 4 are drawn in a straight line and form uniform stitches, but are actually entangled with each other in the MPL 3 to form a three-dimensional shape. A skeleton 5 having a network structure is formed. The carbon nanotube 4 is not particularly limited as long as it has hydrophilicity, but the contact angle with water measured using a contact angle meter is desirably 30 degrees or less. In addition, the length and diameter of the tube are not particularly limited, and the carbon nanotube 4 may be a single-walled carbon nanotube or a multi-walled carbon nanotube.

炭素粒子は、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、黒鉛等が用いられる。疎水性粒子は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体(FEP)等のフッ素樹脂を原料として形成されている。疎水性粒子の含有量は特に限定されないが、MPL3は10〜40wt%の割合で疎水性粒子を含有しているのが好ましい。MPL3は、疎水性粒子の含有量が10wt%未満であると、カーボンナノチューブ4、炭素粒子及び疎水性粒子を含む混合物が十分に結着されない。一方、MPL3は疎水性粒子の含有量が40wt%より多いと導電性が低下する。   As the carbon particles, for example, carbon black such as furnace black and acetylene black, graphite, and the like are used. The hydrophobic particles are made of, for example, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), or tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer (FEP). It is formed as a raw material. The content of the hydrophobic particles is not particularly limited, but MPL3 preferably contains hydrophobic particles at a rate of 10 to 40 wt%. When the content of hydrophobic particles in MPL3 is less than 10 wt%, a mixture containing carbon nanotubes 4, carbon particles, and hydrophobic particles is not sufficiently bound. On the other hand, when the content of hydrophobic particles in MPL3 is more than 40 wt%, the conductivity is lowered.

図1Bに示すように、MPL3は、骨格5に形成された複数の第1細孔6A及び第2細孔6Bを有している。図1BがMPL3の一部を拡大して模式的に示す図であるため、第1細孔6A及び第2細孔6Bは平面的な網目として表されているが、実際には3次元網目構造をした骨格5に形成された空間である。骨格5には、疎水性粒子7及び炭素粒子9が疎の部分と密の部分とが存在する。疎水性粒子7及び炭素粒子9が密の部分では、疎水性粒子7と炭素粒子9とが混ざり合って凝集している。   As shown in FIG. 1B, the MPL 3 has a plurality of first pores 6A and second pores 6B formed in the skeleton 5. Since FIG. 1B is a diagram schematically showing a part of the MPL 3 in an enlarged manner, the first pore 6A and the second pore 6B are represented as a planar mesh, but in reality, a three-dimensional mesh structure. It is a space formed in the skeleton 5 having The skeleton 5 has a portion where the hydrophobic particles 7 and the carbon particles 9 are sparse and a dense portion. In the portion where the hydrophobic particles 7 and the carbon particles 9 are dense, the hydrophobic particles 7 and the carbon particles 9 are mixed and aggregated.

第1細孔6Aは、骨格5の疎水性粒子7が疎の部分にあり、カーボンナノチューブ4によって囲まれた領域に形成されている。第1細孔6Aの内部空間には、網目状に絡まったカーボンナノチューブ4のみが露出しており、疎水性粒子7及び炭素粒子9が露出していない。   The first pore 6 </ b> A is formed in a region surrounded by the carbon nanotubes 4 where the hydrophobic particles 7 of the skeleton 5 are in a sparse part. Only the carbon nanotubes 4 entangled in a mesh shape are exposed in the internal space of the first pore 6A, and the hydrophobic particles 7 and the carbon particles 9 are not exposed.

第2細孔6Bは、骨格5の疎水性粒子7が密の部分にあり、疎水性粒子7及び炭素粒子9が付着したカーボンナノチューブ4によって囲まれた領域に形成されている。第2細孔6Bの内部空間の大部分には疎水性粒子7及び炭素粒子9が露出しており、一部にはカーボンナノチューブ4が露出している。また、カーボンナノチューブ4同士の間には、凝集した疎水性粒子7及び炭素粒子9が露出している。   The second pores 6B are formed in a region surrounded by the carbon nanotubes 4 where the hydrophobic particles 7 of the skeleton 5 are in a dense portion and the hydrophobic particles 7 and the carbon particles 9 are attached. Hydrophobic particles 7 and carbon particles 9 are exposed in most of the internal space of the second pore 6B, and carbon nanotubes 4 are exposed in a part. Further, the aggregated hydrophobic particles 7 and carbon particles 9 are exposed between the carbon nanotubes 4.

また、第1細孔6A及び第2細孔6Bは、第1細孔6A同士、第2細孔6B同士、及び第1細孔6Aと第1細孔6Bとが接続されており、厚さ方向に水やガスが流通できる。   The first pore 6A and the second pore 6B are connected to each other by the first pore 6A, the second pore 6B, and the first pore 6A and the first pore 6B. Water and gas can circulate in the direction.

3.燃料電池の拡散層の製造方法
拡散層1の製造方法について説明する。まず、カーボンナノチューブ4と、炭素粒子9と、疎水性粒子7の原料とが所定の割合となるように計量する。計量したカーボンナノチューブ4等に界面活性剤を加え、撹拌機を用いて毎分数千回転の速度で所定時間撹拌してMPLスラリーを作製する。次いで、マイクロメータ付き塗工機を用い、基材2の表面にMPLスラリーを所定の厚さに塗布する。最後に、MPLスラリーを塗布した基材2をマッフル炉や焼成器等に入れ、所定温度で所定時間焼成処理する。このとき、カーボンナノチューブ4により骨格5が形成される。MPLスラリーに含まれる疎水性粒子7の原料が乾燥する過程で凝集するため、骨格5内部には疎水性粒子7が疎な部分と密な部分とが形成される。疎水性粒子7が疎な部分には第1細孔6Aが形成され、疎水性粒子7が密な部分には第2細孔6Bが形成される。以上の工程を経て、拡散層1が製造される。
3. Method for Producing Diffusion Layer of Fuel Cell A method for producing the diffusion layer 1 will be described. First, the carbon nanotubes 4, the carbon particles 9, and the raw material of the hydrophobic particles 7 are weighed so as to have a predetermined ratio. A surfactant is added to the measured carbon nanotubes 4 and the like, and stirred for a predetermined time at a speed of several thousand revolutions per minute using a stirrer to prepare an MPL slurry. Subsequently, MPL slurry is apply | coated to the surface of the base material 2 to predetermined thickness using the coating machine with a micrometer. Finally, the base material 2 to which the MPL slurry is applied is put in a muffle furnace, a calciner or the like, and calcined at a predetermined temperature for a predetermined time. At this time, a skeleton 5 is formed by the carbon nanotubes 4. Since the raw material of the hydrophobic particles 7 contained in the MPL slurry is agglomerated in the course of drying, a portion where the hydrophobic particles 7 are sparse and a dense portion are formed inside the skeleton 5. The first pores 6A are formed in portions where the hydrophobic particles 7 are sparse, and the second pores 6B are formed in portions where the hydrophobic particles 7 are dense. The diffusion layer 1 is manufactured through the above steps.

4.作用及び効果
本発明の燃料電池の発電時の作用を説明する。まず、燃料電池のアノード側の作用について説明する。アノード側では、セパレータに設けられた流路を通して燃料ガスである水素ガスが拡散層1に供給される。拡散層1に供給された水素ガスは、基材2に形成された細孔を通り、MPL3に到達する。水素ガスはさらに、MPL3の第1細孔6A及び第2細孔6Bを通り、触媒層に到達する。水素ガスは、拡散層1の基材2及びMPL3の細孔を通ることで拡散し、触媒層に均一に供給される。
4). Action and Effect The action of the fuel cell of the present invention during power generation will be described. First, the operation on the anode side of the fuel cell will be described. On the anode side, hydrogen gas, which is a fuel gas, is supplied to the diffusion layer 1 through a flow path provided in the separator. The hydrogen gas supplied to the diffusion layer 1 passes through the pores formed in the base material 2 and reaches the MPL 3. The hydrogen gas further passes through the first pore 6A and the second pore 6B of the MPL 3 and reaches the catalyst layer. The hydrogen gas diffuses through the base material 2 of the diffusion layer 1 and the pores of the MPL 3 and is uniformly supplied to the catalyst layer.

触媒層では、水素ガスが触媒と作用して化学反応し、水素イオンと電子とが生成される。水素イオンは、電解質膜へ供給され、電解質膜内を通ってカソード側に移動する。電子は、触媒層で集められてセパレータへと伝導し、セパレータから外部回路へ供給される。   In the catalyst layer, hydrogen gas acts on the catalyst to cause a chemical reaction to generate hydrogen ions and electrons. Hydrogen ions are supplied to the electrolyte membrane and move to the cathode side through the electrolyte membrane. Electrons are collected in the catalyst layer, conducted to the separator, and supplied from the separator to the external circuit.

次に、燃料電池のカソード側の作用について説明する。カソード側では、セパレータに設けられた流路を通して酸化剤ガスである空気が拡散層1に供給される。酸化剤ガスとして、空気のかわりに酸素ガスを供給してもよい。拡散層1に供給された空気は、基材2に形成された細孔を通り、MPL3に到達する。空気はさらに、MPL3の第1細孔6A及び第2細孔6Bを通り、触媒層に到達する。空気は、拡散層1の基材2及びMPL3の細孔を通ることで拡散し、触媒層に均一に供給される。   Next, the operation on the cathode side of the fuel cell will be described. On the cathode side, air as an oxidant gas is supplied to the diffusion layer 1 through a flow path provided in the separator. As the oxidant gas, oxygen gas may be supplied instead of air. The air supplied to the diffusion layer 1 passes through the pores formed in the base material 2 and reaches the MPL 3. The air further passes through the first pore 6A and the second pore 6B of the MPL 3, and reaches the catalyst layer. Air diffuses by passing through the base material 2 of the diffusion layer 1 and the pores of the MPL 3 and is uniformly supplied to the catalyst layer.

触媒層では、空気に含まれる酸素と、電解質膜から供給された水素イオンと、外部回路から供給された電子とが、触媒と作用して化学反応し、水が生成される。   In the catalyst layer, oxygen contained in the air, hydrogen ions supplied from the electrolyte membrane, and electrons supplied from an external circuit act on the catalyst and chemically react to generate water.

水は、表面張力が高くて接触角が大きいので水滴となりやすく、開口が微小な細孔には浸入し難い。また、撥水性の細孔は透水圧が高い。そして細孔は、開口が小さい程透水圧が高く、水が浸入し難い。   Since water has a high surface tension and a large contact angle, it tends to form water droplets, and it is difficult for water to penetrate into fine pores. Further, the water-repellent pores have a high water permeation pressure. And as the pore is smaller, the water permeability is higher and the water is less likely to enter.

第1細孔6Aは、親水性のカーボンナノチューブ4が内部空間に露出しているので、その部分では水の接触角が小さくなっている。そのため、水がその部分から第1細孔6Aに浸入し易く、結果として第1細孔6Aは透水圧が低下する。よって第1細孔6Aは、同程度の大きさの細孔と比較して、透水圧が低く、水が内部に浸入し易い。したがって、発電により生成された水は第1細孔6Aに浸入し、第1細孔6Aを通って外部に排出される。また、カーボンナノチューブ4は親水性を有しているので、カーボンナノチューブ4が露出している部分に水が保持され易い。そのため、生成された水が少なく、水の圧力が第1細孔6Aの透水圧よりも小さい場合には、第1細孔6Aのカーボンナノチューブ4の周辺に水が保持される。   Since the hydrophilic carbon nanotube 4 is exposed to the internal space in the first pore 6A, the contact angle of water is small in that portion. Therefore, water easily enters the first pore 6A from that portion, and as a result, the water permeability pressure of the first pore 6A decreases. Therefore, the first pore 6A has a lower water permeation pressure than the pores of the same size, and water easily enters the inside. Accordingly, water generated by power generation enters the first pore 6A and is discharged to the outside through the first pore 6A. Moreover, since the carbon nanotube 4 has hydrophilicity, water is easily held in the portion where the carbon nanotube 4 is exposed. Therefore, when there is little water produced | generated and the pressure of water is smaller than the hydraulic pressure of the 1st pore 6A, water is hold | maintained around the carbon nanotube 4 of the 1st pore 6A.

一方で、第2細孔6Bは内部空間に疎水性粒子7が露出しており、疎水性粒子7は接触角が大きいので、透水圧が高く、水が内部に浸入し難い。そして、第2細孔6Bは、疎水性粒子7が露出した部分から水が離れ易く、内部空間を水が移動し易いので排水性が高い。そのため、第2細孔6Bに水が浸入した場合にも水はすぐに排出される。また、第2細孔6Bは、内部空間の一部にカーボンナノチューブ4が露出しているので、その部分には水が保持される。しかし、カーボンナノチューブ4が露出しているのは第2細孔6Bの内部空間の一部のみであるので、第2細孔6Bは、カーボンナノチューブ4の周辺に保持された水によって閉塞されない。したがって、第2細孔6Bは、水素ガスや空気等ガスの供給路として機能できる。   On the other hand, in the second pores 6B, the hydrophobic particles 7 are exposed in the internal space, and the hydrophobic particles 7 have a large contact angle, so the water permeation pressure is high and water does not easily enter the interior. The second pores 6B are highly drainable because the water is easily separated from the exposed portions of the hydrophobic particles 7 and the water easily moves in the internal space. For this reason, even when water enters the second pore 6B, the water is immediately discharged. Further, since the carbon nanotube 4 is exposed in a part of the internal space of the second pore 6B, water is held in that part. However, since the carbon nanotubes 4 are exposed only in a part of the internal space of the second pores 6B, the second pores 6B are not blocked by the water retained around the carbon nanotubes 4. Therefore, the second pore 6B can function as a supply path for a gas such as hydrogen gas or air.

このような燃料電池は、カソード側の触媒層から多量の水が生成された場合も、第1細孔6Aを介して水を十分に排出できるので、耐フラッディング性が高い。また、燃料電池では、第2細孔6Bには水が浸入しにくく、水が浸入した場合もすぐに排出されるので、空気の供給路を確保できる。よって、燃料電池は、空気がカソード側の触媒層に十分に供給されるので、燃料電池の性能が低下しにくく、耐フラッディング性が高い。   In such a fuel cell, even when a large amount of water is generated from the catalyst layer on the cathode side, water can be sufficiently discharged through the first pores 6A, so that the flooding resistance is high. Further, in the fuel cell, it is difficult for water to enter the second pores 6B, and even when water enters, the second pores 6B are discharged immediately, so an air supply path can be secured. Therefore, in the fuel cell, air is sufficiently supplied to the catalyst layer on the cathode side, so that the performance of the fuel cell is hardly deteriorated and the flooding resistance is high.

また、燃料電池は、第1細孔6Aの内部空間や第2細孔6Bの内部空間の一部に親水性のカーボンナノチューブ4が露出しているので、その部分に水が保持され易い。よって、燃料電池が高温になった場合も、カーボンナノチューブ4の周辺に保持された水が電解質膜へ十分に供給されるので、燃料電池の性能が低下し難い。よって、燃料電池は耐ドライアップ性が高い。   In the fuel cell, since the hydrophilic carbon nanotubes 4 are exposed in a part of the internal space of the first pore 6A and the internal space of the second pore 6B, water is easily held in that portion. Therefore, even when the temperature of the fuel cell becomes high, the water retained around the carbon nanotube 4 is sufficiently supplied to the electrolyte membrane, so that the performance of the fuel cell is unlikely to deteriorate. Therefore, the fuel cell has high dry-up resistance.

以上の構成において、本発明の燃料電池の拡散層1は、基材2と、基材2の表面に形成され、親水性のカーボンナノチューブ4を含むMPL(マイクロポーラス層)3とを備え、MPL3が、複数の第1細孔6Aを有し、複数の第1細孔6Aの内部空間にカーボンナノチューブ4が露出しているように構成した。   In the above configuration, the diffusion layer 1 of the fuel cell of the present invention includes the base material 2 and the MPL (microporous layer) 3 formed on the surface of the base material 2 and including the hydrophilic carbon nanotubes 4. However, it comprised so that it might have the some 1st pore 6A, and the carbon nanotube 4 might be exposed to the internal space of the some 1st pore 6A.

よって本発明の燃料電池の拡散層1は、親水性のカーボンナノチューブ4によって水の接触角が小さくなり、第1細孔6Aの透水圧が低下して第1細孔6Aに水が浸入し易くなるので、第1細孔6Aを介して水を十分に排出できる。その結果、拡散層1は、燃料電池に用いた場合、酸化剤ガスの供給路が確保され、耐フラッディング性を向上できる。   Therefore, in the diffusion layer 1 of the fuel cell of the present invention, the contact angle of water is reduced by the hydrophilic carbon nanotubes 4, the water permeability of the first pore 6A is reduced, and water easily enters the first pore 6A. Therefore, water can be sufficiently discharged through the first pore 6A. As a result, when the diffusion layer 1 is used in a fuel cell, a supply path for an oxidant gas is secured, and flooding resistance can be improved.

さらに拡散層1は、第1細孔6Aがカーボンナノチューブ4の周辺に水を保持できる。そのため、拡散層1は、燃料電池に用いた場合、カーボンナノチューブ4の周辺に保持された水を電解質膜に供給できるので、耐ドライアップ性を向上できる。   Further, in the diffusion layer 1, the first pores 6 </ b> A can hold water around the carbon nanotubes 4. Therefore, when the diffusion layer 1 is used in a fuel cell, the water retained around the carbon nanotube 4 can be supplied to the electrolyte membrane, so that the dry-up resistance can be improved.

よって、燃料電池の拡散層1は、耐ドライアップ性と耐フラッディング性を両立できる。   Therefore, the diffusion layer 1 of the fuel cell can achieve both dry-up resistance and flooding resistance.

また本発明の燃料電池の拡散層1は、内部空間に疎水性粒子7が露出している第2細孔をさらに有するようにすることで、第2細孔6Bに水が浸入し難くでき、さらに、排水性を高くでき、第2細孔6Bに水が浸入したような場合にもすぐに水を排出できる。よって、拡散層1は、燃料電池に用いた場合、燃料ガスや酸化剤ガスの供給路を確保でき、耐フラッディング性をさらに向上できる。   Moreover, the diffusion layer 1 of the fuel cell of the present invention can further prevent water from entering the second pores 6B by further including the second pores in which the hydrophobic particles 7 are exposed in the internal space. Furthermore, drainage can be enhanced, and water can be discharged immediately even when water enters the second pores 6B. Therefore, when the diffusion layer 1 is used in a fuel cell, a supply path for fuel gas and oxidant gas can be secured, and flooding resistance can be further improved.

また、拡散層1は、第2細孔6Bの内部空間の一部に親水性のカーボンナノチューブ4が露出するようにすることで、第2細孔6Bにおいてもカーボンナノチューブ4の周辺に水を保持できる。その結果、拡散層1は、燃料電池に用いた場合、第2細孔6Bの内部空間に露出したカーボンナノチューブ4の周辺に保持された水も電解質膜に供給できるので、さらに耐ドライアップ性を向上できる。   The diffusion layer 1 also retains water around the carbon nanotubes 4 in the second pores 6B by exposing the hydrophilic carbon nanotubes 4 to a part of the internal space of the second pores 6B. it can. As a result, when the diffusion layer 1 is used in a fuel cell, water retained around the carbon nanotubes 4 exposed in the internal space of the second pore 6B can be supplied to the electrolyte membrane. It can be improved.

(1)拡散層の作製
実施例として、カーボンナノチューブを4wt%の割合で含有するMPLを備える拡散層を作製した。
(1) Production of Diffusion Layer As an example, a diffusion layer comprising MPL containing carbon nanotubes at a rate of 4 wt% was produced.

まず、カーボンナノチューブ4wt%と、炭素粒子としてカーボンブラック(電気化学工業株式会社製)76wt%と、疎水性粒子の原料としてPTFE(ダイキン工業株式会社製)20wt%とを、界面活性剤(TritonX(登録商標))に加えてインペラー羽撹拌タイプ撹拌機で1時間撹拌し、MPLスラリーを作製した。次いで、マイクロメータ付き塗工機を用い、基材としてのカーボンペーパー(SGLカーボン社製、製品名:24BA)の表面にMPLスラリーを拡散層の仕上がり膜厚が250〜300μmとなるように塗布した。最後に、MPLスラリーを塗布したカーボンペーパーをマッフル炉で350℃で30分、焼成処理し、実施例の拡散層を作製した。   First, 4 wt% of carbon nanotubes, 76 wt% of carbon black (manufactured by Denki Kogyo Co., Ltd.) as carbon particles, and 20 wt% of PTFE (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) as a raw material for hydrophobic particles, a surfactant (Triton X ( (Registered trademark)) and an impeller blade stirring type stirrer for 1 hour to prepare an MPL slurry. Next, using a coating machine with a micrometer, MPL slurry was applied to the surface of carbon paper (product name: 24BA, manufactured by SGL Carbon Co.) as a base material so that the finished film thickness of the diffusion layer was 250 to 300 μm. . Finally, the carbon paper coated with the MPL slurry was baked at 350 ° C. for 30 minutes in a muffle furnace to produce a diffusion layer of the example.

また比較例として、カーボンナノチューブを含まない点のみ実施例と異なるMPLを有する拡散層を作製した。   As a comparative example, a diffusion layer having an MPL different from that of the example only in that carbon nanotubes were not included was prepared.

(2)燃料電池の作製
上記で作製した実施例及び比較例の拡散層を有する燃料電池を作製した。実施例の燃料電池ではまず、触媒層及び電解質膜として、膜電極接合体(日本ゴア株式会社製、製品名:PRIMEA(登録商標)シリーズ5580)を用い、当該膜電極接合体とMPLとが接するように実施例の拡散層で膜電極接合体を挟んだ。次いで、実施例の燃料電池では、グラファイトで形成され、ガス流路が設けられたセパレータで拡散層を挟み、ボルトでセパレータ同士を固定して燃料電池セルを作製した。また、同様の方法で比較例の拡散層を有する燃料電池セルを作製した。作製した燃料電池セルの特性を評価し、燃料電池の評価とした。
(2) Fabrication of fuel cell A fuel cell having the diffusion layers of Examples and Comparative Examples fabricated above was fabricated. In the fuel cell of Example, first, a membrane electrode assembly (manufactured by Gore Japan, product name: PRIMEA (registered trademark) series 5580) is used as a catalyst layer and an electrolyte membrane, and the membrane electrode assembly and MPL are in contact Thus, the membrane electrode assembly was sandwiched between the diffusion layers of the examples. Next, in the fuel cell of the example, a diffusion layer was sandwiched between separators made of graphite and provided with gas flow paths, and the separators were fixed with bolts to produce fuel cells. Moreover, the fuel cell which has a diffusion layer of a comparative example was produced by the same method. The characteristics of the produced fuel cell were evaluated, and the fuel cell was evaluated.

(3)MPLの細孔の評価
MPLの細孔を評価するために、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、以下、SEMという。)により、実施例の拡散層のMPLの表面を観察した。
(3) Evaluation of MPL pores In order to evaluate the MPL pores, the surface of the MPL of the diffusion layer of the example was observed with a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM).

図2は第1細孔6AのSEM写真の一例である。図2に示す第1細孔6Aは、細孔径が約1μmである。第1細孔6Aは内部空間にカーボンナノチューブ4が網目状に絡み合って露出している。また、第1細孔6Aの内部空間以外の部分でも、カーボンナノチューブ4同士が網目状に絡み合っている。   FIG. 2 is an example of an SEM photograph of the first pore 6A. The first pore 6A shown in FIG. 2 has a pore diameter of about 1 μm. The first pores 6A have carbon nanotubes 4 intertwined in an internal space and exposed. In addition, the carbon nanotubes 4 are intertwined in a network shape in portions other than the internal space of the first pore 6A.

図3は第2細孔6BのSEM写真の一例である。図3に示す第2細孔6Bは、細孔径が約3μmである。第2細孔6B以外の部分でも、カーボンナノチューブ4同士が網目状に絡み合っており、カーボンナノチューブ4は、3次元網目構造を形成している。   FIG. 3 is an example of an SEM photograph of the second pore 6B. The second pore 6B shown in FIG. 3 has a pore diameter of about 3 μm. Even in portions other than the second pores 6B, the carbon nanotubes 4 are intertwined in a network shape, and the carbon nanotubes 4 form a three-dimensional network structure.

図4は、図3の8の部分を拡大して示すSEM写真である。第2細孔6Bは内部空間に疎水性粒子7が露出し、一部にカーボンナノチューブ4が網目状に絡み合って露出している。また第2細孔6Bでは、疎水性粒子7がカーボンナノチューブ4に付着し、そして、疎水性粒子7が凝集して第2細孔6Bの内壁の一部を形成している。   FIG. 4 is an SEM photograph showing the portion 8 in FIG. 3 in an enlarged manner. In the second pores 6B, the hydrophobic particles 7 are exposed in the internal space, and the carbon nanotubes 4 are intertwined in a mesh shape and exposed in part. In the second pore 6B, the hydrophobic particles 7 adhere to the carbon nanotubes 4, and the hydrophobic particles 7 aggregate to form a part of the inner wall of the second pore 6B.

(4)燃料電池の性能評価
燃料電池の性能評価を行うために、作製した燃料電池セルの電流電圧特性を測定した。燃料電池セルの電流電圧特性の測定は、燃料電池セルに直流電子負荷器を接続し、当該直流電子負荷の値を変えていったときの燃料電池の出力電圧と電流密度とを測定していくことで行った。燃料電池には、アノードに燃料ガスとして水素ガスを、カソードに酸化剤ガスとして空気を供給し、測定を行った。
(4) Performance Evaluation of Fuel Cell In order to evaluate the performance of the fuel cell, the current-voltage characteristics of the manufactured fuel cell were measured. Measurement of the current-voltage characteristics of the fuel cell is made by measuring the output voltage and current density of the fuel cell when a DC electronic load is connected to the fuel cell and the value of the DC electronic load is changed. I went there. The fuel cell was measured by supplying hydrogen gas as fuel gas to the anode and air as oxidant gas to the cathode.

測定は、水素ガス及び空気の相対湿度を100%とした場合と、水素ガスの相対湿度を60%、空気の相対湿度を0%とした場合との2種類の条件で行った。前者はMPLを有さない燃料電池がフラッディングを起こす条件(以下、フラッディング条件という。)であり、後者はMPLを有さない燃料電池がドライアップを起す条件(以下、ドライアップ条件という。)である。   The measurement was performed under two conditions: a case where the relative humidity of hydrogen gas and air was 100%, and a case where the relative humidity of hydrogen gas was 60% and the relative humidity of air was 0%. The former is a condition in which a fuel cell without MPL causes flooding (hereinafter referred to as flooding condition), and the latter is a condition in which a fuel cell without MPL causes dry-up (hereinafter referred to as dry-up condition). is there.

図5は、実施例の拡散層を有する燃料電池(図中に示す黒塗り丸印)と比較例の拡散層を有する燃料電池(図中に示す白抜き丸印)とについてのドライアップ条件での電流電圧特性を示す。図5の横軸は電流密度を、縦軸は出力電圧を示している。実施例の燃料電池は、比較例の燃料電池と比較して電流密度の増加に対して出力電圧の低下が緩やかであり、比較例の燃料電池ではドライアップが生じるような状況でも燃料電池の性能の低下が少ないことがわかる。よって、実施例の燃料電池は耐ドライアップ性が高いことがわかる。   FIG. 5 shows dry-up conditions for the fuel cell having the diffusion layer of the example (black circle shown in the drawing) and the fuel cell having the diffusion layer of the comparative example (open circle shown in the drawing). The current-voltage characteristics are shown. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the current density, and the vertical axis indicates the output voltage. The fuel cell of the example has a gradual decrease in output voltage with respect to the increase in current density compared to the fuel cell of the comparative example, and the performance of the fuel cell even in a situation where dry-up occurs in the fuel cell of the comparative example It can be seen that there is little decrease in the. Therefore, it turns out that the fuel cell of an Example has high dry-up resistance.

図6は、実施例の拡散層を有する燃料電池(図中に示す黒塗り丸印)と比較例の拡散層を有する燃料電池(図中に示す白抜き丸印)とについてのフラッディング条件での電流電圧特性を図5と同様に示す。実施例の燃料電池は、比較例の燃料電池と比較して電流密度の増加に対して出力電圧の低下が緩やかであり、比較例の燃料電池ではフラッディングが生じるような状況でも燃料電池の性能の低下が少ないことがわかる。よって、実施例の燃料電池は耐フラッディング性が高いことがわかる。   FIG. 6 shows the flooding conditions for the fuel cell having the diffusion layer of the example (black circle shown in the drawing) and the fuel cell having the diffusion layer of the comparative example (open circle shown in the drawing). The current-voltage characteristics are shown as in FIG. In the fuel cell of the example, the output voltage decreases more slowly with respect to the increase in current density than the fuel cell of the comparative example, and the performance of the fuel cell is improved even in a situation where flooding occurs in the fuel cell of the comparative example. It turns out that there is little decline. Therefore, it turns out that the fuel cell of an Example has high flooding resistance.

以上から、本発明の拡散層を用いた燃料電池は、耐フラッディング性と耐ドライアップ性とを両立できることを確認できた。   From the above, it has been confirmed that the fuel cell using the diffusion layer of the present invention can achieve both flooding resistance and dry-up resistance.

1 拡散層
2 基材
3 MPL(マイクロポーラス層)
4 カーボンナノチューブ
5 骨格
6A 第1細孔
6B 第2細孔
7 疎水性粒子
9 炭素粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diffusion layer 2 Base material 3 MPL (microporous layer)
4 Carbon nanotube 5 Skeleton 6A First pore 6B Second pore 7 Hydrophobic particle 9 Carbon particle

Claims (5)

基材と、前記基材の表面に形成され、親水性のカーボンナノチューブを含むマイクロポーラス層とを備え、
前記マイクロポーラス層が複数の第1細孔を有し、
前記複数の第1細孔の内部空間に前記カーボンナノチューブが露出していることを特徴とする燃料電池の拡散層。
A substrate and a microporous layer formed on the surface of the substrate and including hydrophilic carbon nanotubes;
The microporous layer has a plurality of first pores;
The diffusion layer of a fuel cell, wherein the carbon nanotube is exposed in an internal space of the plurality of first pores.
内部空間に疎水性粒子が露出している第2細孔をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池の拡散層。   2. The fuel cell diffusion layer according to claim 1, further comprising second pores in which hydrophobic particles are exposed in the internal space. 前記マイクロポーラス層が前記カーボンナノチューブによって形成された3次元網目構造をした骨格を含んでおり、前記内部空間に露出した前記カーボンナノチューブは前記骨格の一部であることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池の拡散層。   2. The microporous layer includes a skeleton having a three-dimensional network structure formed by the carbon nanotubes, and the carbon nanotubes exposed to the internal space are part of the skeleton. 3. A diffusion layer of the fuel cell according to 2. 前記カーボンナノチューブは、接触角が30度以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池の拡散層。   The diffusion layer of a fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon nanotube has a contact angle of 30 degrees or less. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の燃料電池の拡散層を備えることを特徴とする燃料電池。   A fuel cell comprising the fuel cell diffusion layer according to claim 1.
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