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WO2006090907A1 - 燃料電池用触媒、膜電極複合体、および固体高分子電解質型燃料電池 - Google Patents

燃料電池用触媒、膜電極複合体、および固体高分子電解質型燃料電池 Download PDF

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WO2006090907A1
WO2006090907A1 PCT/JP2006/304030 JP2006304030W WO2006090907A1 WO 2006090907 A1 WO2006090907 A1 WO 2006090907A1 JP 2006304030 W JP2006304030 W JP 2006304030W WO 2006090907 A1 WO2006090907 A1 WO 2006090907A1
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fuel cell
electrode layer
metal
present
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PCT/JP2006/304030
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French (fr)
Inventor
Koshi Sekizawa
Haruyuki Nakanishi
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell catalyst capable of preventing agglomeration of a metal catalyst
  • a unit cell which is a minimum power generation unit of a solid polymer electrolyte fuel cell (hereinafter sometimes simply referred to as a fuel cell), generally has a catalyst electrode layer (an anode side catalyst electrode layer and an anode side catalyst electrode layer) on both sides of a solid electrolyte membrane.
  • a membrane electrode assembly a gas diffusion layer disposed on both sides of the membrane electrode assembly, and a separator disposed outside the gas diffusion layer. is there.
  • a catalyst used for the catalyst electrode layer of such a fuel cell As a catalyst used for the catalyst electrode layer of such a fuel cell, a catalyst in which a metal catalyst such as Pt is supported on the surface of a carbon carrier (a carrier having a conductive function) is generally used. Yes. Further, in Patent Document 1, which was supported metal catalyst such as P t to the carrier surface to the S I_ ⁇ 2 and principal component is disclosed. However, in Patent Document 1, since Sio 2 itself does not have electrical conductivity, the electrochemical reaction in Pt or the like may be delayed, resulting in a decrease in power generation efficiency. There was a possibility.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2 004-9 5 26 3
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2 002-246 034
  • the present invention has been made in view of the above problems, and a fuel cell capable of preventing aggregation of a metal catalyst due to long-time use of the fuel cell because the carrier itself supporting the metal catalyst has conductivity.
  • the main purpose is to provide a catalyst for use. Disclosure of the invention
  • a catalyst for a fuel cell used for a cathode side catalyst electrode layer of a solid polymer electrolyte fuel cell, a metal catalyst having catalytic activity, and a perovskite type A fuel cell catalyst comprising a composite oxide (ABO 3 ) is provided.
  • the catalyst for the fuel cell shows a strong interaction with the metal catalyst from having Bae Ropusukai preparative composite oxide (AB0 3), of a metal catalyst Aggregation can be suppressed. Further, since the perovskite complex oxide itself has conductivity, it can efficiently move electrons and promote an electrochemical reaction.
  • a lattice defect site is present in the belobskite complex oxide (AB 0 3 ) force B site, and a metal ion of the metal catalyst is located in the lattice defect site.
  • the metal ions of the metal catalyst are immobilized by being incorporated into the lattice defect sites of the belovskite-type composite oxide, and aggregation of the metal catalyst associated with long-term use of the fuel cell can be suppressed. .
  • the said metal catalyst is platinum. This is because it exhibits an excellent catalytic function for oxygen gas and the like.
  • the solid electrolyte membrane is a membrane electrode complex sandwiched between the anode side catalyst electrode layer and the cathode side catalyst electrode layer, and the cathode side catalyst electrode layer is the fuel cell catalyst.
  • a membrane electrode composite comprising: is provided.
  • the present invention provides a solid polymer electrolyte fuel cell characterized by using the membrane electrode assembly.
  • the force sword side catalyst electrode layer contains the fuel cell catalyst, a membrane electrode assembly and a solid polymer electrolyte fuel cell are produced by using the same. It is possible to suppress the aggregation of the metal catalyst that accompanies long-term use of the battery, and to suppress the decrease in power generation efficiency. Have advantages.
  • the perovskite complex oxide itself supporting the metal catalyst has conductivity, so that electrons can be efficiently transferred. Furthermore, the metal catalyst and the perovskite complex oxide Because of the strong interaction with the product, it is possible to prevent the metal catalyst from aggregating due to the long-term use of the fuel cell.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the crystal structure of the velovite complex oxide.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the crystal structure of a perovskite complex oxide having lattice defect sites.
  • 1 is an A ion
  • 2 is a B ion
  • 3 is an oxygen ion
  • 4 is a lattice defect site.
  • the fuel cell catalyst, membrane electrode assembly, and solid polymer electrolyte fuel cell of the present invention will be described respectively.
  • the catalyst for a fuel cell of the present invention is a catalyst for a fuel cell used for a cathode side catalyst electrode layer of a solid polymer electrolyte fuel cell, and includes a metal catalyst having catalytic activity, and a velovite complex oxide. (AB 0 3 ).
  • the fuel cell catalyst of the present invention is not particularly limited as long as it has a metal catalyst opperovskite complex oxide (AB 0 3 ) described later.
  • the metal catalyst is perovskite.
  • the belopskite-type composite oxide (AB 0 3 ) has a lattice defect site at the B site, and the metal ion of the metal catalyst is located at the lattice defect site.
  • the metal ions of the metal catalyst are immobilized by being taken into the lattice defect sites of the beropskite-type composite oxide, and aggregation of the metal catalyst associated with long-term use of the fuel cell can be suppressed. Furthermore, since the perovskite complex oxide itself has electrical conductivity, it can move electrons efficiently and promote the electrochemical reaction.
  • each structure of the catalyst for fuel cells of this invention is demonstrated.
  • Perovskite complex oxide has a composition of AB 0 3 (A and B are different metal ions).
  • a ion 1 consists of 8 B ions. It is located at the center of a cube consisting of 2, and each B ion is located at the center of an octahedron consisting of 2 forces of 8 oxygen ions, and the above octahedron shares the vertex and is three-dimensionally x It has a structure that continues along the y, z, and z axes.
  • metal ions with a large ion radius are A ions
  • metal ions with a small ion radius are B ions.
  • the position of A ions in the crystal structure of the perovskite complex oxide is defined as A site, and the position of B ions is defined as B site.
  • the above-mentioned perovskite complex oxide preferably has a lattice defect site on the B site. Examples of such a perovskite complex oxide include the second As shown in the figure, a perovskite complex oxide having a lattice defect site 4 on the B site can be mentioned.
  • the average particle size of the perovskite complex oxide used in the present invention is usually 20 ⁇ ! Within a range of ⁇ 2 ⁇ m, in particular, 20 nm ⁇ : within a range of L ⁇ m, particularly preferably within a range of 20 nm ⁇ 300 nm. If the average particle size is within the above range, the fuel cell catalyst of the present invention and Nafion (trade name, DuPont, which will be described later). This is because a catalyst electrode layer having good pores can be obtained when a catalyst electrode layer is formed by mixing the
  • the above-mentioned belovskite type complex oxide has the above-mentioned lattice defect site in the range of 0 to 30%, especially in the range of 1 to 10%, especially 3 to 5% with respect to the total number of B sites. It is preferable that it exists within the range. This is because, if the lattice defect site exists within the above range, the perovskite structure can be sufficiently maintained, and migration in which Pt particles become large due to the influence of heat or the like can be suppressed.
  • the metal element constituting the perovskite complex oxide used in the present invention is not particularly limited as long as it is a metal element that can constitute the perovskite complex oxide.
  • the bevelskite-type composite oxide composed of the above metal element is not particularly limited as long as it has the above metal element, but specifically, La a Co x O 3 (0. 9 5 ⁇ X ⁇ 0.
  • L a x _ y S r y C o x O 3 (0. 9 5 ⁇ x ⁇ 0. 9 7, 0. 2 ⁇ y ⁇ 0. 4) Among them, from the viewpoint of conductivity, La Co x O 3 (0. 9 5 ⁇ X ⁇ 0.9 7) is preferable.
  • the method is not particularly limited as long as it is a method capable of obtaining a desired perovskite-type composite oxide.
  • a metal salt (A ion source) containing a metal element that becomes A ions can be used.
  • a metal salt (B ion source) containing a metal element that becomes B ions is dissolved in a solvent such as water, a compound having a chelating effect such as citrate is added to the aqueous solution, and then heated to evaporate.
  • a solvent such as water
  • a compound having a chelating effect such as citrate
  • Examples include a method obtained by drying and finally igniting.
  • the metal catalyst used in the present invention has catalytic activity for oxygen gas and the like.
  • the average particle size of the metal catalyst used in the present invention is preferably in the range of 1 to 10 nm, more preferably in the range of 1 to 5 nm, and particularly preferably in the range of 2 to 5 nm. This is because it is technically difficult to produce a metal catalyst having an average particle size less than the above range, and when the above range is exceeded, aggregation of the metal catalyst easily occurs. Further, the content of the metal catalyst used in the present invention with respect to the catalyst for the fuel cell is not particularly limited as long as the catalyst function can be exhibited. It is preferably 10 to 60 wt%, more preferably 10 to 40 wt%, particularly 20 to 40 wt%.
  • the metal catalyst used in the present invention may be a single metal or an alloy, but in the present invention, a single metal is used from the viewpoint of being used together with the above-mentioned beropskite complex oxide. Preferably there is.
  • a metal catalyst material used in a general fuel cell can be used.
  • Pt, Pd, Ru, Ir, Os etc. are mentioned, Among these, Pt, Pd etc. are preferable, and it is preferable to use Pt especially.
  • the metal catalyst used in the present invention is most preferably a platinum simplex metal. This is because it has excellent catalytic activity with respect to oxygen gas and the like and can be located as a Pt ion at a lattice defect site of the perovskite complex oxide.
  • the method for producing the fuel cell catalyst of the present invention is not particularly limited.
  • the above-described perovskite complex oxide and the precursor of the metal catalyst are suspended in water.
  • Examples thereof include a method obtained by forming an oxide of a metal catalyst on a perovskite complex oxide by adding an oxidizing agent and then adding a reducing agent.
  • the precursor is not particularly limited.
  • the metal catalyst is platinum, chloroplatinic acid (H 2 P t C 16 ), dinitrodiaminoplatinum, diplatinum chloride, diplatinum chloride, bisacetylacetonate monotoplatinum, dichlorodiammine platinum, dichlorotetramineplatinum and the like.
  • the oxidizing agent include H 2 O 2 and the like
  • examples of the reducing agent include Na BH 4 and the like.
  • the fuel cell catalyst of the present invention is contained in the force sword side catalyst electrode layer described later within a range of 10 to 90 wt%, particularly within a range of 30 to 70 wt%, and particularly within a range of 40 to 60%. It is preferred that
  • the fuel cell catalyst of the present invention is used for a cathode side catalyst electrode layer of a solid polymer electrolyte fuel cell.
  • the behavior of the metal catalyst in the case where the solid polymer electrolyte fuel cell using the fuel cell catalyst of the present invention generates power unsteadily will be described.
  • the power sword side catalyst including the fuel cell catalyst of the present invention is used.
  • the electrode layer repeats an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere.
  • the force sword side catalyst electrode layer is in an electron-deficient state between 0.76 and 1.23 V, and is easily oxidized to P t °. ing.
  • the cathode side catalyst electrode layer is in an electron excess state and is easily reduced to Pt ions.
  • the metal ions of the metal catalyst incorporated in the lattice defects of the fuel cell catalyst are deposited on the perovskite complex oxide, and conversely, in the situation where they are easily reduced.
  • the deposited metal catalyst becomes a metal ion and is taken into the lattice defect site of the fuel cell catalyst.
  • grain growth of the metal catalyst can be suppressed, and aggregation of the metal catalyst can be suppressed.
  • the membrane electrode assembly of the present invention is a membrane electrode assembly in which a solid electrolyte membrane is sandwiched between an anode-side catalyst electrode layer and a force-sword-side catalyst electrode layer, and the cathode-side catalyst electrode layer comprises the fuel It contains a battery catalyst.
  • the force sword side catalyst electrode layer contains the fuel cell catalyst, it is possible to suppress agglomeration of the metal catalyst that accompanies long-term use of the fuel cell, and to improve power generation efficiency. It has the advantage that the decrease can be suppressed.
  • the cathode side catalyst electrode layer used in the present invention contains at least a fuel cell catalyst and an electrolyte material. Since the fuel cell catalyst is described in “A. Fuel cell catalyst” above, the description thereof is omitted here. Further, the electrolyte material used in the present invention mainly contributes to proton conduction. It is. As such an electrolyte material, an electrolyte material used for a catalyst electrode layer of a general fuel cell can be used. For example, perfluorocarbon represented by Nafion (trade name, manufactured by DuPont).
  • List fluoric resins such as sulfonic acid polymers, etc., or hydrocarbon resins such as polyimides having proton conducting groups such as sulfo groups, carboxyl groups, phosphite groups, phosphonic acid groups, and hydroxyl groups. Can do.
  • the force sword side catalyst electrode layer may contain a conductive material. This is because the fuel cell catalyst itself has conductivity, but the conductivity can be further improved by adding a conductive material.
  • a conductive material a material used for a catalyst electrode layer of a general fuel cell can be used, and specific examples include carbon black.
  • the anode side catalyst electrode layer used in the present invention contains at least a catalyst, an electrolyte material, and a conductive material.
  • the catalyst and conductive material used for the anode side catalyst electrode layer those used for the catalyst electrode layer of a general fuel cell can be used.
  • carbon black which is a conductive material, is used as a metal.
  • Examples include those carrying Pt as a catalyst.
  • the electrolyte material is the same as that used for the cathode-side catalyst electrode layer, and the description thereof is omitted here.
  • a solid electrolyte membrane used in the present invention a solid electrolyte membrane used in a general fuel cell can be used. Since the material used for such a solid electrolyte membrane is the same as the electrolyte material used for the cathode-side catalyst electrode layer, description thereof is omitted here.
  • the solid polymer electrolyte fuel cell of the present invention is characterized by using the membrane electrode assembly.
  • the force sword side catalyst electrode layer of the membrane electrode assembly contains the fuel cell catalyst, it is possible to suppress aggregation of the metal catalyst associated with long-term use of the fuel cell. .
  • the solid polymer electrolyte fuel cell of the present invention has a gas diffusion layer disposed on both sides of the membrane electrode assembly and a separator disposed on the outside of the gas diffusion layer.
  • the membrane electrode composite is the same as that described in “B. Membrane electrode composite” described above, and a description thereof will be omitted.
  • the gas diffusion layer those used in general fuel cells can be used, and specific examples include those formed by molding carbon fibers or the like.
  • the separator is not particularly limited, and examples thereof include a carbon type and a metal type.
  • this invention is not limited to the said embodiment.
  • Embodiment above Is a mere example, and any technology that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibits the same effects can be used. To be included in the scope. Example
  • H 2 0 was dissolved and diffused in 1 liter of water. Three times the amount of nitrate was added to this aqueous solution at a molar ratio of citrate, and the mixture was heated and stirred. Thereafter, this aqueous solution was evaporated to dryness and finally ignited to obtain a powder. The resulting powder was calcined at 600-800 ° C and LaCo. 97 0 3 — x powder was obtained. As a result of measuring this product using an X-ray diffractometer, it was confirmed that the product had the above composition.
  • the membrane electrode assembly was obtained using the anode side catalyst electrode layer containing the ptZc catalyst and Nafion 1 17 (manufactured by DuPont) as the solid electrolyte membrane. Furthermore, a polymer electrolyte fuel cell was obtained by disposing a gas diffusion layer and separator used in general fuel cells in the MEA. As a comparative example, a solid polymer fuel cell was prepared in the same manner as in the above method except that the Pt / C catalyst was used in place of the catalyst for the fuel cell of the present invention in the cathode side catalyst electrode layer. Obtained.
  • the surface area of Pt was calculated from the thus obtained solid polymer fuel cell by measurement with a cyclic voltammogram.
  • the measurement conditions are as follows.
  • Measurement method Repeatedly sweeps current from OV to around 0.2 V. Measurement time: After 100 hours, after 500 hours
  • Table 1 shows the results obtained under these measurement conditions. [table 1]

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Abstract

本発明は、金属触媒を担持する担体自体が導電性を有し、燃料電池の長時間使用による金属触媒の凝集を防止することができる燃料電池用触媒を提供することを主目的とするものである。本発明は、固体高分子電解質型燃料電池のカソード側触媒電極層に用いられる燃料電池用触媒であって、金属触媒と、ペロブスカイト型複合酸化物（ＡＢＯ３）とを有することを特徴とする燃料電池用触媒を提供することにより、上記課題を解決する。

Description

燃料電池用触媒、 膜電極複合体、 および固体高分子電解質型燃料電池
技術分野 本発明は、 金属触媒の凝集を防明止することが可能な燃料電池用触媒、 およ 田
びそれを用いた膜電極複合体、並びに固体高分子電解質型燃料電池に関する。
背景技術 固体高分子電解質型燃料電池 （以下、 単に燃料電池と称する場合がある。 ） の最小発電単位である単位セルは、 一般に、 固体電解質膜の両側に触媒電極 層 （アノード側触媒電極層および力ソード側触媒電極層） が接合された膜電 極複合体と、 この膜電極複合体の両側に配置されたガス拡散層と、 このガス 拡散層の外側に配置されたセパレータとを有するものである。
このような燃料電池の触媒電極層に用いられる触媒としては、一般的には、 炭素担体 （導電性機能を兼ね備えた担体） 表面に P t等の金属触媒を担持さ せたものが使用されている。 また、 特許文献 1においては、 S i〇2を主成 分とする担体表面に P t等の金属触媒を担持させたものが開示されている。 しかしながら、 特許文献 1においては、 S i o 2自体が導電性を有さない ため、 P t等における電気化学反応が滞る可能性があり、 発電効率を低下さ せている可能性があった。
また、担体として炭素担体もしくは S i 02等を使用した場合は、担体と、 触媒機能を発揮する P t等の金属触媒との相互作用が弱く、 燃料電池の長時 間使用に伴い、 金属触媒が凝集し、 表面積が少なくなることで、 発電効率が 低下するといつた問題があった。
[特許文献 1 ]特開 2002— 2460 3 3公報
[特許文献 2 ]特開 2 004— 9 5 26 3公報
[特許文献 3 ]特開 2 002— 246 034公報
本発明は、 上記問題点に鑑みてなされたものであり、 金属触媒を担持する 担体自体が導電性を有し、 燃料電池の長時間使用による金属触媒の凝集を防 止することができる燃料電池用触媒を提供することを主目的とするものであ る。 発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明においては、 固体高分子電解質型燃料 電池のカソード側触媒電極層に用いられる燃料電池用触媒であって、 触媒活 性を有する金属触媒と、 ぺロプスカイ ト型複合酸化物 （ABO3) とを含有 することを特徴とする燃料電池用触媒を提供する。
本発明においては、 上記燃料電池用触媒が、 ぺロプスカイ ト型複合酸化物 (AB03) を有することから金属触媒と強い相互作用を示し、 金属触媒の 凝集を抑制することができる。さらに、ぺロブスカイ ト型複合酸化物自体が、 導電性を有していることから、 効率良く電子を移動させることができ、 電気 化学反応を促進することができる。
また、 上記発明においては、 上記べロブスカイ ト型複合酸化物 （A B 0 3 ) 力 Bサイ トに格子欠陥部位を有し、 上記格子欠陥部位に上記金属触媒の金 属イオンが位置することが好ましい。 上記金属触媒の金属イオンが、 上記べ ロブスカイ ト型複合酸化物の格子欠陥部位に取り込まれることで固定化され、 燃料電池の長期使用に伴う金属触媒の凝集を抑制することができるからであ る。
また、上記発明においては、上記金属触媒が、白金であることが好ましい。 酸素ガス等に対して優れた触媒機能を発揮するからである。
また、 本発明においては、 固体電解質膜が、 アノード側触媒電極層および カソード側触媒電極層に挟持されてなる膜電極複合体であって、 上記カソー ド側触媒電極層が、 上記燃料電池用触媒を含有することを特徴とする膜電極 複合体を提供する。 さらに本発明においては、 上記膜電極複合体を用いたこ とを特徴とする固体高分子電解質型燃料電池を提供する。
本発明においては、 上記力ソード側触媒電極層が、 上記燃料電池用触媒を 含有していることから、 これを用いて膜電極複合体および固体高分子電解質 型燃料電池を作製することにより、 燃料電池の長時間使用に伴う金属触媒の 凝集を抑制することができ、 発電効率の低下を抑制することができるという 利点を有する。
また本発明においては、 上記膜電極複合体を用い、 上記力ソード側触媒電 極層が、 酸化的雰囲気と還元的雰囲気とを繰り返すことを特徴とする燃料電 池搭載自動車を提供する。 発明の効果
本発明の燃料電池用触媒においては、 金属触媒を担持するぺロブスカイト 型複合酸化物自体が導電性を有することから効率良く電子を移動させること ができ、 さらに、 金属触媒とぺロプスカイ ト型複合酸化物との相互作用が強 いことから、 燃料電池の長時間使用による金属触媒の凝集を防止することが できるといった効果を奏する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 ベロブスカイ ト型複合酸化物の結晶構造を説明する説明図であ る。
第 2図は、 格子欠陥部位を有するぺロブスカイ ト型複合酸化物の結晶構造 を説明する説明図である。
添付の図面において、 1は Aイオン、 2は Bイオン、 3は酸素イオン、 4 は格子欠陥部位を示す 発明を実施するための最良の形態
本発明の燃料電池用触媒、 膜電極複合体、 および固体高分子電解質型燃料 電池について、 それぞれ説明する。
A . 燃料電池用触媒
まず、 本発明の燃料電池用触媒について説明する。 本発明の燃料電池用触 媒は、 固体高分子電解質型燃料電池のカソード側触媒電極層に用いられる燃 料電池用触媒であって、 触媒活性を有する金属触媒と、 ベロブスカイ ト型複 合酸化物 （A B 0 3 ) とを含有することを特徴とするものである。
本発明の燃料電池用触媒は、 後述する金属触媒おょぴぺロブスカイ ト型複 合酸化物（A B 0 3 )を有するものであれば特に限定されるものではないが、 例えば、 金属触媒がぺロプスカイ ト型複合酸化物に担持されたものを挙げる ことができ、 中でも、 上記金属触媒の全部または一部がぺロブスカイ ト型複 合酸化物の構造内に取り込まれていることが好ましい。 具体的には、 上記べ ロプスカイ ト型複合酸化物 （A B 0 3 ) が Bサイ トに格子欠陥部位を有し、 上記格子欠陥部位に上記金属触媒の金属イオンが位置することが好ましい。 上記金属触媒の金属イオンが、 上記べロプスカイ ト型複合酸化物の格子欠陥 部位に取り込まれることで固定化され、 燃料電池の長期使用に伴う金属触媒 の凝集を抑制することができるからである。 さらに、 ぺロブスカイ ト型複合 酸化物自体が、 導電性を有していることから、 効率良く電子を移動させるこ とができ、 電気化学反応を促進することができる。 以下、 本発明の燃料電池用触媒の各構成について説明する。
( 1 ) ぺロブスカイ ト型複合酸化物
まず、本発明に用いられるぺロブスカイト型複合酸化物について説明する。 ぺロブスカイ ト型複合酸化物とは、 A B 0 3 ( A、 Bは異なる金属イオン） の組成を有し、 結晶構造として、 第 1図に示すように、 Aイオン 1が、 8個 の Bイオン 2からなる立方体の中心に位置し、さらに、各々の Bイオン 2力 8個の酸素イオン 3からなる正八面体の中心に位置し、 上記正八面体が、 頂 点を共有して三次元的に x、 y、 z軸に沿って連なってなる構造を有するも のである。 通常、 イオン半径の大きな金属イオンが Aイオンとなり、 イオン 半径の小さな金属イオンが Bイオンとなる。 なお、 本発明においては、 上記 ぺロブスカイ ト型複合酸化物の結晶構造における Aイオンの位置を Aサイ ト とし、 Bイオンの位置を Bサイ トとする。 また、 本発明においては、 上記べ ロブスカイ ト型複合酸化物が、 Bサイ トに格子欠陥部位を有していることが 好ましく、 このようなぺロブスカイ ト型複合酸化物としては、 例えば、 第 2 図に示すように、 Bサイ トに格子欠陥部位 4を有するぺロブスカイ ト型複合 酸化物を挙げることができる。
本発明に用いられるぺロブスカイ ト型複合酸化物の平均粒径としては、 通 常 2 0 η π！〜 2 μ mの範囲内、 中でも 2 0 n m〜： L μ mの範囲内、 特に 2 0 n m〜3 0 0 n mの範囲内にあることが好ましい。 平均粒径が上記範囲内で あれば、 本発明の燃料電池用触媒と後述する N a f i o n (商品名、 デュポ ン株式会社製） 等とを混合して触媒電極層を形成する際に、 良好な空孔を有 する触媒電極層を得ることができるからである。
また、 上記べロブスカイ ト型複合酸化物は、 全 Bサイ ト数に対して上記格 子欠陥部位が 0〜 30 %の範囲内、 中でも 1〜 1 0 %の範囲内、 特に、 3〜 5%の範囲内で存在していることが好ましい。 格子欠陥部位が上記範囲内で 存在していれば、 ぺロブスカイ ト構造を充分に維持することができ、 熱等の 影響で P t粒子が大きくなるマイグレーションを抑制することができるから である。
本発明に用いられるぺロブスカイ ト型複合酸化物を構成する金属元素とし ては、 ぺロブスカイ ト型複合酸化物を構成することができる金属元素であれ ば、 特に限定されるものではないが、 例えば、 L a、 C e、 Y等の希土類元 素、 B a、 C a、 S r等のアルカリ土類元素、 C o、 Mn、 N i、 T i、 F e等の第一周期遷移金属元素等を挙げることができ、 中でも、 L a、 B a、 S r、 C o、 N iが好ましく、 特に、 L a、 S r、 C oがより好ましい。 また、 上記金属元素からなるベロブスカイ ト型複合酸化物としては、 上記 金属元素を有するものであれば、 特に限定されるものではないが、 具体的に は、 L a C o xO3 (0. 9 5≤ X≤ 0. 9 7 ) , L a x _ y S r y C o x O 3 ( 0. 9 5≤ x≤ 0. 9 7、 0. 2≤ y≤ 0. 4) 等を挙げることができ、 中でも 導電性の観点から、 L a C o xO3 (0. 9 5≤ X≤ 0. 9 7) が好ましい。 また、 本発明に用いられるベロブスカイ ト型複合酸化物の製造方法として は、 所望のぺロブスカイ ト型複合酸化物を得る とができる方法であれば、 特に限定されるものではないが、 例えば、 Aイオンとなる金属元素を含有す る金属塩 （Aイオン源） と、 Bイオンとなる金属元素を含有する金属塩 （B イオン源） とを水等の溶媒に溶解させ、 その水溶液にクェン酸等のキレート 効果を有する化合物を添加し、 その後、 加熱することにより蒸発乾固させ、 さらに最終的に発火させることによって得る方法等を挙げることができる。 上記方法において、 Bイオン源の添加量を Aイオン源の添加量よりも少な くすることによって、 格子欠陥部位を有するぺロブスカイ ト型複合酸化物を 得ることができる。 例えば、 モル比で Aイオン： Bイオン = 1 0 0 ： 9 7で 両金属塩を添加することによって、 Bサイ トに 3 %の格子欠陥を有するぺロ ブスカイト型複合酸化物を得ることができる。
( 2 ) 金属触媒
次に、 本発明に用いられる金属触媒について説明する。 本発明に用いられ る金属触媒は、 酸素ガス等に対して触媒活性を有するものである。
本発明に用いられる金属触媒の平均粒径としては、 1〜 1 0 n mの範囲内、 中でも 1〜5 n mの範囲内、特に 2〜5 n mの範囲内であることが好ましい。 上記範囲に満たない平均粒径の金属触媒を製造することは技術的に困難であ り、上記範囲を超える場合は、金属触媒の凝集が起こり易くなるからである。 また、 本発明に用いられる金属触媒の燃料電池用触媒に対する含有量とし ては、 触媒機能を発揮することができれば特に限定されるものではないが、 1 0〜 6 0 w t %、 中でも 1 0〜4 0 w t %、 特に 2 0〜4 0 w t %である ことが好ましい。 上記範囲に満たない場合は、 良好な発電性能を得られない 可能性があり、上記範囲を超える場合は、コスト上好ましくないからである。 本発明に用いられる金属触媒としては、 金属単体であっても良く、 合金で あっても良いが、 本発明においては、 上記べロプスカイ ト型複合酸化物と共 に用いるという観点から、 金属単体であることが好ましい。
また、 本発明に用いられる金属触媒の材料としては、 一般的な燃料電池に 用いられる金属触媒の材料を用いることができるが、 具体的には、 P t、 P d、 R u、 I r、 O s等が挙げられ、 中でも、 P t、 P d等が好ましく、 特 に、 P tを用いることが好ましい。
すなわち、 本発明に用いられる金属触媒は、 白金の金属単体であることが 最も好ましい。 酸素ガス等に対して優れた触媒活性を有するとともに、 上記 ぺロブスカイ ト型複合酸化物の格子欠陥部位に P tイオンとして位置するこ とができるからである。
また、 本発明の燃料電池用触媒の製造方法としては、 特に限定されるもの ではないが、 例えば、 上述したぺロブスカイ ト型複合酸化物と金属触媒の前 駆体とを水中に懸濁させ、 酸化剤を添加することによって、 ぺロブスカイ ト 型複合酸化物上に金属触媒の酸化物を形成し、 その後、 還元剤を添加するこ とにより得る方法等を挙げることができる。 上記前駆体としては、 特に限定 されるものではないが、 例えば、 金属触媒が白金である場合は、 塩化白金酸 (H2P t C 1 6) 、 ジニトロジァミノ白金、 塩化第二白金、 塩化第一白金、 ビスァセチルアセト^ "一ト白金、 ジクロロジアンミン白金、 ジクロロテトラ ミン白金等を挙げることができる。 また、 上記酸化剤としては、 例えば、 H 2O2等を挙げることができ、 上記還元剤としては、 例えば、 N a BH4等を 挙げることができる。
(3) 燃料電池用触媒
本発明の燃料電池用触媒は、 後述する力ソード側触媒電極層に 1 0〜90 w t %の範囲内、 中でも 30〜 70 w t %の範囲内、 特に40〜6 0 セ％ の範囲内で含有されることが好ましい。
また、 本発明の燃料電池用触媒は、 固体高分子電解質型燃料電池のカソー ド側触媒電極層に用いられるものである。 ここで、 本発明の燃料電池用触媒 を用いた固体高分子電解質型燃料電池が非定常的に発電を行う場合における 上記金属触媒の挙動について説明する。 固体高分子電解質型燃料電池が非定 常的に発電を行う場合、 例えば、 上記固体高分子電解質型燃料電池を自動車 等に使用する場合、 本発明の燃料電池用触媒が含まれる力ソード側触媒電極 層は、 酸化的雰囲気と還元的雰囲気を繰り返す。 すなわち、 例えば P tを金 属触媒として用いた場合、 0. 76〜1. 2 3 Vの間では、 力ソード側触媒 電極層は電子不足状態にあり、容易に酸化され、 P t °となっている。 逆に、 0〜 0. 7 6 Vの間では、 カソード側触媒電極層は電子過剰状態にあり、 容 易に還元され、 P tイオンになっている。 上記酸化され易い状況においては、 燃料電池用触媒の格子欠陥部位に取り 込まれていた金属触媒の金属イオンは、 ぺロプスカイ ト型複合酸化物上に析 出し、 逆に、 還元され易い状況においては、 析出した金属触媒が、 金属ィォ ンとなり再ぴ燃料電池用触媒の格子欠陥部位に取り込まれる。 本発明におい ては、 このような金属触媒の融解、 析出を繰り返すことによって金属触媒の 粒成長を抑制し、 金属触媒の凝集を抑制することができるのである。
B . 膜電極複合体
次に、 本発明の膜電極複合体について説明する。
本発明の膜電極複合体は、 固体電解質膜が、 アノード側触媒電極層および 力ソード側触媒電極層に挟持されてなる膜電極複合体であって、 上記カソー ド側触媒電極層が、 上記燃料電池用触媒を含有することを特徴とするもので ある。 本発明においては、 上記力ソード側触媒電極層が、 上記燃料電池用触 媒を含有していることから、 燃料電池の長時間使用に伴う金属触媒の凝集を 抑制することができ、 発電効率の低下を抑制することができるという利点を 有する。
( 1 ) 力ソード側触媒電極層
本発明に用いられるカソード側触媒電極層は、 燃料電池用触媒および電解 質材料を少なくとも含有するものである。上記燃料電池用触媒は、上記「A . 燃料電池用触媒」 に記載されたものであるので、 ここでの説明は省略する。 また、 本発明に用いられる電解質材料は、 主にプロ トン伝導に寄与するも のである。 このような電解質材料としては、 一般的な燃料電池の触媒電極層 に用いられる電解質材料を使用することができ、 例えば、 N a f i o n (商 品名、 デュポン株式会社製） に代表されるパーフルォロスルホン酸系ポリマ 一等のフッ素系の樹脂、 あるいはスルホ基、 カルボキシル基、 ホスファイ ト 基、 ホスホン酸基、 ヒ ドロキシル基等のプロ トン伝導基を有するポリイミ ド 等の炭化水素系樹脂等を挙げることができる。
また、 上記力ソード側触媒電極層は、 導電性材料を含有していても良い。 上記燃料電池用触媒は、 それ自体で導電性を有しているものであるが、 導電 性材料を添加することにより更に導電性を向上させることができるからであ る。 このような導電性材料としては、 一般的な燃料電池の触媒電極層に用い られるものを使用することができ、 具体的には、 カーボンブラック等が挙げ られる。
( 2 ) アノード側触媒電極層
本発明に用いられるアノード側触媒電極層は、 触媒、 電解質材料、 導電性 材料を少なくとも含有するものである。 ァノード側触媒電極層に用いられる 触媒および導電性材料としては、 一般的な燃料電池の触媒電極層に用いられ るものを使用することができ、 例えば、 導電性材料であるカーボンブラック 等に、 金属触媒である P t等を担持させたもの等が挙げられる。 また、 上記 電解質材料としては、 上記カソード側触媒電極層に用いられるものと同様で あるので、 ここでの説明は省略する。 ( 3 ) 固体電解質膜
本発明に用いられる固体電解質膜としては、 一般的な燃料電池に用いられ る固体電解質膜を使用することができる。 このような固体電解質膜に用いら れる材料としては、 上記カソード側触媒電極層に用いられる電解質材料と同 様であるので、 ここでの説明は省略する。
C . 固体高分子電解質型燃料電池
次に、 本発明の固体高分子電解質型燃料電池について説明する。 本発明の 固体高分子電解質型燃料電池は、 上記膜電極複合体を用いたことを特徴とす るものである。 本発明においては、 上記膜電極複合体の力ソード側触媒電極 層が、 上記燃料電池用触媒を含有していることから、 燃料電池の長時間使用 に伴う金属触媒の凝集を抑制することができる。
本発明の固体高分子電解質型燃料電池は、 上記膜電極複合体の両側に配置 されたガス拡散層と、 このガス拡散層の外側に配置されたセパレータとを有 するものである。 上記膜電極複合体については、 上述した 「B . 膜電極複合 体」 に記載されたものと同様であるので、 ここでの説明は省略する。 また、 上記ガス拡散層としては、 一般的な燃料電池に用いられるものを使用するこ とができ、 具体的には、 カーボン繊維等を成型して形成したもの等が挙げら れる。 また、 上記セパレータとしては、 特に限定されるものではないが、 例 えばカーボンタイプのもの、 金属タイプのもの等を挙げることができる。 なお、 本発明は、 上記実施形態に限定されるものではない。 上記実施形態 は、 例示であり、 本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的 に同一な構成を有し、 同様な作用効果を奏するものは、 いかなるものであつ ても本発明の技術的範囲に包含される。 実施例
以下に実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する。
[実施例]
30 gの L a (NO 3) 3 · 6Η20と、 1 9. 6 gの C o (NO 3) 2 - 6
H20とを、 水 1リツトルに溶解、 拡散させた。 この水溶液にクェン酸モル 比で硝酸塩の 3倍量添加し加熱、 撹拌を行った。 その後、 この水溶液を蒸発 乾固し、 最終的に発火させることにより粉末を得た。 得られた粉末を 600 〜800°Cで焼成し、 L a C o。. 9703_xの粉末を得た。 なお、 この生成物 について X線回折装置を用いて測定を行った結果、 上記組成であることが確 認された。
次に、 L a C o。. 97O3— xの粉末 10 gと、 0. 4 gの H2P t C l 6と を水 1リットルに溶解、 拡散させた。 その後、 H2O2を滴下し、 還元させ、 ろ過を行った後に乾燥して、 P tZL a C o。. 97O3 xを得た。 その後、 P t /L a C o 0. 97O3— x、 カーボン粉末、 N a f i o n (デュポン社製） を 混合し、 得られたペーストから力ソード側触媒電極層を得た。
このようにして得られた力ソード側触媒電極層、 一般的な燃料電池に使用 される p tZc触媒を含有するアノード側触媒電極層、 および固体電解質膜 として N a f i o n 1 1 7 (デュポン社製） を用いて膜電極複合体（MEA) を得た。 さらに、 上記 MEAに一般的な燃料電池に使用されるガス拡散層お ょぴセパレータを配置することによって、 固体高分子型燃料電池を得た。 また、 比較例として、 カソード側触媒電極層において、 本発明の燃料電池 用触媒の代わりに上記 P t/C触媒を用いたこと以外は、 上記方法と同様に して固体高分子型燃料電池を得た。
このようにして得られた固体高分子型燃料電池に対して、 サイクリックボ ルタモグラムによる測定により、 P tの表面積を算出した。 測定条件は以下 の通りである。
ぐ測定条件 >
セル温度： 80°C
ァノードガス ：水素 （ 80°C、 RH = 1 0 0 %)
力ソードガス ：酸素 （ 80°C、 RH = 1 00 %)
測定方法： OVから 0. 2 V付近まで連続的に電流を掃引し、 繰り返す。 測定時間： 1 00時間後、 500時間後
このような測定条件によって得られた結果を表 1に示す。 [表 1]
Pt表面積の低下率
Figure imgf000017_0001
表 1から明らかなように、 P t/L a C o 0.97O3„x触媒を用いた場合は、 P tZc触媒を用いた場合に比べて、 P tの表面積の減少率が小さいという 結果が得られた。 すなわち、 燃料電池の長期使用に伴う金属触媒の凝集が抑 制されていることが明らかになった。

Claims

請求の範囲
1. 固体高分子電解質型燃料電池のカソード側触媒電極層に用いられる燃料 電池用触媒であって、 触媒活性を有する金属触媒と、 ベロブスカイ ト型複合 酸化物 （ABO3) とを含有することを特徴とする燃料電池用触媒。
2. 前記ぺロブスカイ ト型複合酸化物 （AB03) 力 Bサイ トに格子欠陥 部位を有し、 前記格子欠陥部位に前記金属触媒の金属イオンが位置すること を特徴とする請求の範囲第 1項記載の燃料電池用触媒。
3. 前記金属触媒が、 白金であることを特徴とする請求の範囲第 1項または 第 2項記載の燃料電池用触媒。
4. 固体電解質膜が、 アノード側触媒電極層および力ソード側触媒電極層に 挟持されてなる膜電極複合体であって、 前記力ソード側触媒電極層が、 請求 の範囲第 1項から第 3項までに記載の燃料電池用触媒を含有することを特徴 とする膜電極複合体。
5. 請求の範囲第 4項記載の膜電極複合体を用いたことを特徴とする固体高 分子電解質型燃料電池。
6. 請求の範囲第 4項記載の膜電極複合体を用い、 前記力ソード側触媒電極 層が、 酸化的雰囲気と還元的雰囲気とを繰り返すことを特徴とする燃料電池 搭載自動車。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814610A (zh) * 2010-05-07 2010-08-25 上海交通大学 基于碳载过渡金属螯合物的膜电极制备方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4905182B2 (ja) 2007-03-01 2012-03-28 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP2010238547A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Equos Research Co Ltd 燃料電池用触媒担体、燃料電池用触媒及び燃料電池用電極
JP5675255B2 (ja) * 2010-10-08 2015-02-25 国立大学法人 宮崎大学 燃料電池用触媒の製造方法
JP6705369B2 (ja) * 2016-12-22 2020-06-03 トヨタ自動車株式会社 活物質およびフッ化物イオン電池
KR102723132B1 (ko) * 2018-10-31 2024-10-28 주식회사 엘지화학 고체산화물 연료전지용 공기극, 이의 제조방법, 이를 포함하는 고체산화물 연료전지 및 전지 모듈
CN116435529A (zh) * 2023-03-20 2023-07-14 广东省先进陶瓷材料科技有限公司 一种阴极材料及其制备方法和应用

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02169033A (ja) * 1988-12-20 1990-06-29 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 燃焼用触媒
JPH04298240A (ja) * 1991-03-27 1992-10-22 Tokuyama Soda Co Ltd 電極用組成物
WO1998015961A1 (de) 1996-10-04 1998-04-16 Dornier Gmbh Elektrode für eine elektrochemische zelle, elektroden-elektrolyt-einheit und zugehöriges herstellungsverfahren
JP2001224963A (ja) * 2000-02-16 2001-08-21 Nissan Motor Co Ltd 触媒組成物、その製造方法及びその使用方法
WO2002013302A1 (en) * 2000-08-07 2002-02-14 Energieonderzoek Centrum Nederland Mixed oxide material, electrode and method of manufacturing the electrode and electrochemical cell comprising it
JP2002246033A (ja) 2001-02-14 2002-08-30 Toshiba Corp 電極、電極用組成物、それを用いた燃料電池、および電極の製造方法
JP2002246034A (ja) 2001-02-21 2002-08-30 Sony Corp ガス拡散性電極体及びその製造方法、並びに電気化学デバイス
JP2002352806A (ja) * 2001-05-29 2002-12-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体高分子型燃料電池及びセル温度自動制御方法
JP2003217598A (ja) * 2002-01-18 2003-07-31 Kyushu Electric Power Co Inc 燃料電池電極材料
JP2004095263A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池用電極触媒、燃料電池および燃料電池システム
JP2005050759A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Seimi Chem Co Ltd 固体高分子電解質型燃料電池カソード反応触媒

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO304808B1 (no) * 1989-05-25 1999-02-15 Standard Oil Co Ohio Fast multikomponent membran, fremgangsmaate for fresmtilling av en slik membran samt anvendelse av denne
US5670270A (en) * 1995-11-16 1997-09-23 The Dow Chemical Company Electrode structure for solid state electrochemical devices
US5977017A (en) * 1996-04-10 1999-11-02 Catalytic Solutions, Inc. Perovskite-type metal oxide compounds
JPH1093029A (ja) 1996-09-13 1998-04-10 Toshiba Corp 薄膜誘電体素子
SE0100927D0 (sv) * 2001-03-16 2001-03-16 Kth Holding Ab Oxygen reduction electrode
US6733909B2 (en) * 2001-05-03 2004-05-11 Ford Motor Company Fuel cell power plant with electrochemical enhanced carbon monoxide removal
JP2002346387A (ja) 2001-05-23 2002-12-03 Isuzu Motors Ltd 排気ガス浄化触媒
JP4963147B2 (ja) * 2001-09-17 2012-06-27 株式会社豊田中央研究所 燃料電池用電極触媒体およびその製造方法
JP2003288905A (ja) 2002-03-27 2003-10-10 Asahi Kasei Corp 電極触媒の製造方法
US7566388B2 (en) * 2002-12-17 2009-07-28 Asahi Kasei Chemicals Corporation Electrode catalyst for oxygen reduction and gas diffusion electrode
JP4883884B2 (ja) 2002-12-17 2012-02-22 旭化成ケミカルズ株式会社 酸素還元用電極触媒およびガス拡散電極
US7291417B2 (en) 2003-01-16 2007-11-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Compositional and structural gradients for fuel cell electrode materials
US6946213B2 (en) * 2003-04-28 2005-09-20 Nextech Materials, Ltd. Perovskite electrodes and method of making the same
JP2005190833A (ja) 2003-12-25 2005-07-14 Electric Power Dev Co Ltd 二次電池用電極
JP2006062953A (ja) 2004-07-30 2006-03-09 Daihatsu Motor Co Ltd カーボンナノチューブの製造方法および製造用触媒
US8007691B2 (en) * 2006-06-13 2011-08-30 Hitachi Maxell Energy, Ltd. Fine particle of perovskite oxide, particle having deposited perovskite oxide, catalyst material, catalyst material for oxygen reduction, catalyst material for fuel cell, and electrode for fuel cell
JP5214117B2 (ja) 2006-06-20 2013-06-19 トヨタ自動車株式会社 ペロブスカイト型酸化物微粒子、ペロブスカイト型酸化物担持粒子、触媒材料、燃料電池用電極

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02169033A (ja) * 1988-12-20 1990-06-29 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 燃焼用触媒
JPH04298240A (ja) * 1991-03-27 1992-10-22 Tokuyama Soda Co Ltd 電極用組成物
WO1998015961A1 (de) 1996-10-04 1998-04-16 Dornier Gmbh Elektrode für eine elektrochemische zelle, elektroden-elektrolyt-einheit und zugehöriges herstellungsverfahren
JP2001224963A (ja) * 2000-02-16 2001-08-21 Nissan Motor Co Ltd 触媒組成物、その製造方法及びその使用方法
WO2002013302A1 (en) * 2000-08-07 2002-02-14 Energieonderzoek Centrum Nederland Mixed oxide material, electrode and method of manufacturing the electrode and electrochemical cell comprising it
JP2002246033A (ja) 2001-02-14 2002-08-30 Toshiba Corp 電極、電極用組成物、それを用いた燃料電池、および電極の製造方法
JP2002246034A (ja) 2001-02-21 2002-08-30 Sony Corp ガス拡散性電極体及びその製造方法、並びに電気化学デバイス
JP2002352806A (ja) * 2001-05-29 2002-12-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体高分子型燃料電池及びセル温度自動制御方法
JP2003217598A (ja) * 2002-01-18 2003-07-31 Kyushu Electric Power Co Inc 燃料電池電極材料
JP2004095263A (ja) 2002-08-30 2004-03-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池用電極触媒、燃料電池および燃料電池システム
JP2005050759A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Seimi Chem Co Ltd 固体高分子電解質型燃料電池カソード反応触媒

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101814610A (zh) * 2010-05-07 2010-08-25 上海交通大学 基于碳载过渡金属螯合物的膜电极制备方法
CN101814610B (zh) * 2010-05-07 2012-11-07 上海交通大学 基于碳载过渡金属螯合物的膜电极制备方法

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