(57)【要約】【課題】燃料電池の燃料側電極における燃料成分の電気化学反応を活性化させ、より一層発電性能を向上させることができる燃料側電極を備える燃料電池を提供すること。【解決手段】燃料電池１は、電解質層４と、電解質層４を挟んで対向配置され、燃料成分が供給される燃料側電極２、および、酸素が供給される酸素側電極３とを備える。燃料側電極２は、触媒担体と、前記触媒担体の表面に形成された蒸着膜とを含む。蒸着膜はニッケルおよび錫を含む。【選択図】図１
2020161280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質層と、前記電解質層を挟んで対向配置され、燃料成分が供給される燃料側電極、および、酸素が供給される酸素側電極とを備える燃料電池において、
前記燃料側電極は、触媒担体と、前記触媒担体の表面に形成された蒸着膜とを含み、
前記蒸着膜が、ニッケルおよび錫を含むことを特徴とする、燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関し、より詳しくは、固体高分子型燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在まで、燃料電池としては、アルカリ型（ＡＦＣ）、固体高分子型（ＰＥＦＣ）、リン酸型（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩型（ＭＣＦＣ）、固体電解質型（ＳＯＦＣ）などの各種のものが知られている。なかでも、固体高分子型燃料電池は、比較的低温で運転できることから、例えば、自動車用途などの、各種用途での使用が検討されている。
【０００３】
例えば、固体高分子型燃料電池は、燃料が供給される燃料側電極（アノード）と、酸素が供給される酸素側電極（カソード）とを備えており、これらの電極は、固体高分子膜からなる電解質層を挟んで対向配置されている。
【０００４】
このような燃料電池では、通常、発電の効率化を図るため、燃料側電極に金属触媒が含有されている。
【０００５】
このような燃料側電極として、カーボンとニッケルと錫とを混合した混合物を、チューブ炉で加熱することにより得られるアノード触媒を含む燃料側電極が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１４４１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかるに、近年、燃料電池の発電性能のさらなる向上が望まれており、そのため、より優れた燃料電池を実現できる触媒が要求されている。
【０００８】
本発明の目的は、燃料電池の燃料側電極における燃料成分の電気化学反応を活性化させ、より一層発電性能を向上させることができる燃料側電極を備える燃料電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明[１]は、電解質層と、前記電解質層を挟んで対向配置され、燃料成分が供給される燃料側電極、および、酸素が供給される酸素側電極とを備える燃料電池において、前記燃料側電極は、触媒担体と、前記触媒担体の表面に形成された蒸着膜とを含み、前記蒸着膜が、ニッケルおよび錫を含む、燃料電池である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の燃料電池によれば、燃料側電極は、触媒担体と、触媒担体の表面に形成された特定の金属を含む蒸着膜とを含むため、燃料側電極における燃料成分の電気化学反応を活性化させることができ、燃料電池を高出力化することができる。その結果、発電性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の燃料電池の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図２は、アークプラズマ蒸着装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態の燃料電池１は、アニオン交換型燃料電池またはカチオン交換型燃料電池として構成されている。以下において、燃料電池１が、アニオン交換型燃料電池として構成されている場合について、詳述する。
【００１３】
図１において、この燃料電池１は、燃料電池セルＳを備えており、燃料電池セルＳは、燃料側電極２、酸素側電極３および電解質層４を備え、燃料側電極２および酸素側電極３が、それらの間に電解質層４を挟んで、対向配置されている。換言すれば、燃料電池セルＳは、電解質層４と、電解質層４を挟んで対向配置される燃料側電極２および酸素側電極３とを備えている。
【００１４】
燃料側電極２は、電解質層４の一方の面に対向接触されている。この燃料側電極２は、触媒担体と、触媒担体の表面に形成された蒸着膜とを含む。
【００１５】
触媒担体としては、例えば、カーボンなどの多孔質物質が挙げられる。
【００１６】
蒸着膜は、ニッケルおよび錫を含む蒸着膜であり、好ましくは、ニッケルおよび錫からなる蒸着膜である。
【００１７】
蒸着膜は、後述するように、ニッケルおよび錫を蒸着源とする蒸着方法により得られる。
【００１８】
蒸着膜において、ニッケルおよび錫の総モルに対して、ニッケルの含有割合は、例えば、４０モル％以上であり、また、例えば、６０モル％以下であり、また、錫の含有割合は、例えば、４０モル％以上であり、また、例えば、６０モル％以下である。
【００１９】
燃料側電極２の厚みは、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上であり、また、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１００μｍ以下である。
【００２０】
酸素側電極３は、電解質層４の他方の面に対向接触されている。この酸素側電極３は、特に限定されないが、例えば、金属触媒（金属触媒の焼成物を含む。）が担持される多孔質電極として形成されている。
【００２１】
上記金属触媒は、遷移金属が含まれており、例えば、遷移金属と錯体形成有機化合物とが錯体を形成することにより、形成されているか、または、例えば、遷移金属が導電性高分子からなる担体に担持されることにより、形成されている。
【００２２】
遷移金属としては、例えば、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、テクネチウム（Ｔｃ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、ランタン（Ｌａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）などが挙げられる。これらのうち、好ましくは、鉄、銀、コバルトが挙げられ、より好ましくは、鉄が挙げられる。また、これらは、単独使用または２種以上併用することができ、これらの合金も使用することができる。
【００２３】
錯体形成有機化合物は、金属原子に配位することによって、当該金属原子と錯体を形成する有機化合物であって、例えば、ピロール、ポルフィリン、テトラメトキシフェニルポルフィリン、ジベンゾテトラアザアヌレン、フタロシアニン、コリン、クロリン、フェナントロリン、サルコミン、ナイカルバジン、アミノアンチピリン（ＡＡＰＹｒ）などの錯体形成有機化合物またはこれらの重合体が挙げられる。これらのうち、好ましくは、ピロールの重合体であるポリピロール、フェナントロリン、サルコミン、ナイカルバジン、アミノアンチピリンが挙げられ、とりわけ好ましくは、ナイカルバジンが挙げられる。また、これらは、単独使用または２種以上併用することができる。
【００２４】
導電性高分子としては、上記した錯体形成有機化合物と重複する化合物もあるが、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリビニルカルバゾール、ポリトリフェニルアミン、ポリピリジン、ポリピリミジン、ポリキノキサリン、ポリフェニルキノキサリン、ポリイソチアナフテン、ポリピリジンジイル、ポリチエニレン、ポリパラフェニレン、ポリフルラン、ポリアセン、ポリフラン、ポリアズレン、ポリインドール、ポリジアミノアントラキノンなどが挙げられる。これらのうち、好ましくは、ポリピロールが挙げられる。また、これらは、単独使用または２種以上併用することができる。
【００２５】
金属触媒を形成するには、特に制限されず、公知の方法を採用することができる。
【００２６】
酸素側電極３の厚みは、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上であり、また、例えば、３００μｍ以下、好ましくは、１５０μｍ以下である。
【００２７】
電解質層４は、アニオン交換膜から形成されている。アニオン交換膜としては、酸素側電極３で生成される水酸化物イオン（ＯＨ−）を、酸素側電極３から燃料側電極２へ移動させることができる媒体であれば、特に限定されないが、例えば、４級アンモニウム基、ピリジニウム基などのアニオン交換基を有する固体高分子膜（アニオン交換樹脂）が挙げられる。
【００２８】
電解質層４の厚みは、例えば、５μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上であり、例えば、５０μｍ以下、好ましくは、３５μｍ以下である。
【００２９】
そして、燃料側電極２および酸素側電極３を形成するには、特に制限されないが、例えば、膜電極接合体を形成する。膜電極接合体には、電解質層４の厚み方向一方側の面（以下、単に一方面とする。）に、燃料側電極２が形成され、また、電解質層４の厚み方向他方側の面（以下、単に他方面とする。）に、酸素側電極３が形成されている。
【００３０】
燃料側電極２を形成するには、まず、蒸着膜が蒸着された触媒担体を準備する。
【００３１】
蒸着膜が蒸着された触媒担体を準備するには、触媒担体に、ニッケルおよび錫を蒸着する。
【００３２】
蒸着方法としては、例えば、真空蒸着法、例えば、アーク蒸着法などのイオンプレーティング法などが挙げられ、好ましくは、イオンプレーティング法、触媒担体の表面に、ニッケルおよび錫を均一に分布させる観点から、より好ましくは、アーク蒸着が挙げられる。
【００３３】
以下において、アーク蒸着法により、蒸着膜が蒸着された触媒担体を準備する方法について、図２を参照して、詳述する。
【００３４】
この方法では、例えば、公知のアークプラズマ蒸着装置が用いられる。
【００３５】
図２に示すように、アークプラズマ蒸着装置２１は、チャンバー２２と、排気システム２３と、ガスボンベ３２とを備えている。
【００３６】
チャンバー２２は、真空装置に一般に用いられる真空容器である。
【００３７】
チャンバー２２の鉛直方向上方には、蒸発ユニット２４が設けられ、また、チャンバー２２の鉛直方向下方には、撹拌機構２５と、撹拌機構２５に支持された被蒸着体収容容器２６とが設けられている。そして、蒸発ユニット２４と被蒸着体収容容器２６とは、鉛直方向において、対向するように配置されている。
【００３８】
蒸発ユニット２４は、複数（２つ）の蒸発源２７（蒸発源２７ａおよび蒸発源２７ｂ）と、蒸発源２７に支持（配置）された蒸着源固定ホルダー２８（蒸着源固定ホルダー２８ａおよび蒸着源固定ホルダー２８ｂ）とを備える。
【００３９】
蒸発源２７は、蒸着源（ニッケルおよび錫）に所定の電圧を印加するためのアーク電源（図示せず）と、アーク電源に電気的に接続され、アーク電源によって、電荷が蓄えられたコンデンサ（図示せず）とを備える。
【００４０】
蒸着源固定ホルダー２８は、蒸着源（ニッケルおよび錫）を固定可能に構成されている。
【００４１】
撹拌機構２５は、支持軸２９と、支持容器３０と、支持容器３０に設けられた１対のスクレーパ３１とを備える。
【００４２】
支持軸２９は、その上端は、支持容器３０の底に挿通されており、下端は、支持軸２９を所定の回転数で回転させることのできる回転機構（図示せず）に接続されている。
【００４３】
支持容器３０は、中空の有底円筒形状を有し、被蒸着体収容容器２６を収容するための容器である。
【００４４】
１対のスクレーパ３１は、一端が支持容器３０に固定され、他端が、被蒸着体収容容器２６に挿入されている。
【００４５】
被蒸着体収容容器２６は、中空の有底円筒形状を有し、被蒸着体（触媒担体）を収容するための容器である。
【００４６】
また、被蒸着体収容容器２６は、支持軸２９と接続されている。
【００４７】
そして、回転機構の駆動により、支持軸２９を所定の回転数で回転させると、支持軸２９に接続された被蒸着体収容容器２６が回転する。これにより、１対のスクレーパ３１によって、被蒸着体収容容器２６の内容物（被蒸着体）を撹拌することができる。
【００４８】
排気システム２３は、チャンバー２２内の圧力を調整するための公知の減圧装置であって、チャンバー２２に接続されている。
【００４９】
ガスボンベ３２は、チャンバー２２内に不活性ガス（アルゴンなど）を供給するための公知のガスボンベであって、チャンバー２２に接続されている。
【００５０】
次いで、このようなアークプラズマ蒸着装置２１を用いて、蒸着膜が蒸着された触媒担体を準備する方法について、詳述する。
【００５１】
この方法では、まず、蒸着源固定ホルダー２８ａおよび蒸着源固定ホルダー２８ｂのそれぞれに、ニッケルおよび錫を固定する。
【００５２】
また、別途、被蒸着体収容容器２６に、触媒担体を入れる。
【００５３】
次いで、この方法では、排気システム２３を作動させ、チャンバー２２内を真空状態にする。その後、ガスボンベ３２からチャンバー２２内にアルゴンを供給し、チャンバー２２内の圧力を、例えば、０．１Ｐａ以上０．９Ｐａ以下に調整する。
【００５４】
次いで、蒸発源２７におけるアーク電源から、蒸着源固定ホルダー２８ａおよび蒸着源固定ホルダー２８ｂ（ニッケルおよび錫）に負の電圧を印加する。
【００５５】
ニッケルに対する印加電圧は、例えば、８０Ｖ以上であり、また、例えば、１２０Ｖ以下である。
【００５６】
錫に対する印加電圧は、例えば、８０Ｖ以上であり、また、例えば、１２０Ｖ以下である。
【００５７】
これにより、蒸着源固定ホルダー２８および被蒸着体収容容器２６の間に、アーク放電が発生する。
【００５８】
その後、コンデンサ内に蓄えられた電荷を放電させ、ニッケルおよび錫をイオン化させる。
【００５９】
ニッケルに対する電荷は、例えば、１５００μＦ以上であり、また、例えば、２０００μＦ以下である。
【００６０】
また、錫に対する電荷は、例えば、２００μＦ以上であり、また、例えば、５００μＦ以下である。
【００６１】
そして、イオン化されたニッケルおよびイオン化された錫は、被蒸着体収容容器２６に向かって進み、その一部は、触媒担体の表面に、付着（蒸着）する。これにより、触媒担体の表面に、ニッケルおよび錫を含む蒸着膜が形成される。
【００６２】
また、このとき、回転機構の駆動により、被蒸着体収容容器２６を回転させることによって、触媒担体を撹拌することもできる。
【００６３】
撹拌条件は、例えば、１００ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下である。
【００６４】
これにより、蒸着膜が蒸着された触媒担体が得られる。
【００６５】
次いで、蒸着膜が蒸着された触媒担体とイオン交換樹脂とを混合し、必要によりアルコールやエーテルなどの適宜の溶媒を添加して粘度を調整することにより、上記した蒸着膜が蒸着された触媒担体の分散液（燃料側電極インク）を調製する。次いで、その分散液を、電解質層４の一方面の表面に塗布および乾燥させる。これにより、電解質層４の一方面に燃料側電極２を形成することができる。
【００６６】
なお、この方法においては、燃料電池１が、アニオン交換型燃料電池として構成されている場合には、イオン交換樹脂として、好ましくは、アニオン交換樹脂が挙げられる。
【００６７】
また、燃料側電極２において、触媒の担持量は、例えば、０．０５ｍｇ／ｃｍ２以上、好ましくは、０．１ｍｇ／ｃｍ２以上であり、例えば、１０ｍｇ／ｃｍ２以下、好ましくは、５ｍｇ／ｃｍ２以下である。
【００６８】
別途、酸素側電極３を形成するには、特に制限されないが、例えば、まず、上記金属触媒とイオン交換樹脂とを混合し、必要によりアルコールやエーテルなどの適宜の溶媒を添加して粘度を調整することにより、上記金属触媒の分散液（酸素側電極インク）を調製する。次いで、その分散液を、電解質層４の他方面の表面に塗布および乾燥させる。これにより、電解質層４の他方面に酸素側電極３を形成することができる。
【００６９】
なお、この方法においては、燃料電池１が、アニオン交換型燃料電池として構成されている場合には、イオン交換樹脂として、好ましくは、アニオン交換樹脂が挙げられる。
【００７０】
また、酸素側電極３において、金属触媒の担持量は、例えば、０．０５ｍｇ／ｃｍ２以上、好ましくは、０．１ｍｇ／ｃｍ２以上であり、例えば、１０ｍｇ／ｃｍ２以下、好ましくは、５ｍｇ／ｃｍ２以下である。
【００７１】
燃料電池セルＳは、さらに、燃料供給部材５および酸素供給部材６を備えている。燃料供給部材５は、ガス不透過性の導電性部材からなり、その一方の面が、燃料側電極２に対向接触されている。そして、この燃料供給部材５には、燃料側電極２の全体に燃料成分を接触させるための燃料側流路７が、一方の面から凹む葛折状の溝として形成されている。なお、この燃料側流路７は、その上流側端部および下流側端部に、燃料供給部材５を貫通する供給口９および排出口８がそれぞれ連続して形成されている。
【００７２】
また、酸素供給部材６も、燃料供給部材５と同様に、ガス不透過性の導電性部材からなり、その一方の面が、酸素側電極３に対向接触されている。そして、この酸素供給部材６にも、酸素側電極３の全体に酸素（空気）を接触させるための酸素側流路１０が、一方の面から凹む葛折状の溝として形成されている。なお、この酸素側流路１０にも、その上流側端部および下流側端部に、酸素供給部材６を貫通する供給口１１および排出口１２がそれぞれ連続して形成されている。
【００７３】
また、図示しないが、燃料電池１においては、必要に応じて、燃料供給部材５と燃料側電極２との間、および、酸素供給部材６と酸素側電極３との間に、公知のガス拡散層を積層することができる。
【００７４】
そして、この燃料電池１は、実際には、上記した燃料電池セルＳが、複数積層されるスタック構造として形成される。そのため、燃料供給部材５および酸素供給部材６は、実際には、両面に燃料側流路７および酸素側流路１０が形成されるセパレータとして構成される。
【００７５】
なお、図示しないが、この燃料電池１には、導電性材料によって形成される集電板が備えられており、集電板に備えられた端子から燃料電池１で発生した起電力を外部に取り出すことができるように構成されている。
【００７６】
また、試験的（モデル的）には、この燃料電池セルＳの燃料供給部材５と酸素供給部材６とを外部回路１３によって接続し、その外部回路１３に電圧計１４を介在させて、発生する電圧を計測することもできる。
【００７７】
そして、本発明においては、燃料成分が、改質などを経由することなく、直接供給される。
【００７８】
燃料成分としては、例えば、水素などの気体燃料、例えば、水酸化カリウムが添加されたヒドラジンなどの液体燃料などが挙げられる。
【００７９】
そして、燃料成分がヒドラジンである場合には、酸素供給部材６の酸素側流路１０に酸素（空気）を供給しつつ、燃料供給部材５の燃料側流路７にヒドラジンを供給すれば、酸素側電極３においては、次に述べるように、燃料側電極２で発生し、外部回路１３を介して移動する電子（ｅ−）と、水（Ｈ２Ｏ）と、酸素（Ｏ２）とが反応して、水酸化物イオン（ＯＨ−）を生成する。生成した水酸化物イオン（ＯＨ−）は、電解質層４を、酸素側電極３から燃料側電極２へ移動する。そして、燃料側電極２においては、電解質層４を通過した水酸化物イオン（ＯＨ−）と、ヒドラジンとが反応して、電子（ｅ−）が生成する。生成した電子（ｅ−）は、燃料供給部材５から外部回路１３を介して酸素供給部材６に移動され、酸素側電極３へ供給される。このような燃料側電極２および酸素側電極３における電気化学的反応によって、起電力が生じ、発電が行われる。
【００８０】
そして、このような電気化学的反応は、燃料側電極２、酸素側電極３および全体として、次の反応式（１）〜（３）で表すことができる。
（１）      ＮＨ２ＮＨ２＋４ＯＨ−→４Ｈ２Ｏ＋Ｎ２＋４ｅ−      （燃料側電極）
（２）      Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→４ＯＨ−      （酸素側電極）
（３）      ＮＨ２ＮＨ２＋Ｏ２→２Ｈ２Ｏ＋Ｎ２      （全体）
そして、このような燃料電池１において、燃料側電極２は、触媒担体と、触媒担体の表面に形成された、ニッケルおよび錫を含む蒸着膜とを含む。
【００８１】
そのため、触媒担体の表面に、ニッケルおよび錫が均一に分布されている。
【００８２】
その結果、上記の燃料電池１によれば、燃料成分の電気化学反応を活性化させることができ、燃料電池１の発電性能を向上させることができる。
【００８３】
なお、この燃料電池１の運転条件は、特に限定されないが、例えば、燃料側電極２側の加圧が２００ｋＰａ以下、好ましくは、１００ｋＰａ以下であり、酸素側電極３側の加圧が２００ｋＰａ以下、好ましくは、１００ｋＰａ以下であり、燃料電池セルＳの温度が０〜１２０℃、好ましくは、２０〜８０℃として設定される。
【００８４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜設計を変形することができる。
【００８５】
本発明の燃料電池の用途としては、例えば、自動車、船舶、航空機などにおける駆動用モータの電源や、携帯電話機などの通信端末における電源などが挙げられる。
【００８６】
なお、上記した説明では、燃料電池１が、アニオン交換型燃料電池として構成されている場合について説明したが、上記に限定されず、燃料電池１が、カチオン交換型燃料電池として構成されていてもよい。
【００８７】
この場合には、燃料側電極２は、上記した蒸着膜が蒸着された触媒担体と、イオン交換樹脂としてのカチオン交換樹脂とを含む。
【００８８】
また、酸素側電極３は、上記金属触媒と、イオン交換樹脂としてのカチオン交換樹脂とを含む。
【００８９】
また、金属触媒および燃料成分などは、公知のものが、採用される。
【実施例】
【００９０】
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限値（「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限値（「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。
【００９１】
なお、「部」および「％」は、特に言及がない限り、質量基準である。
１．蒸着膜が蒸着された触媒担体の製造
実施例１
アークプラズマ法ナノ粒子形成装置を用い、カーボン（ＥＣＰ６００ＪＤ）１．０ｇに、ニッケルおよび錫を、以下の条件で、蒸着した。これにより、カーボンと、カーボンの表面に形成された、ニッケルおよび錫からなる蒸着膜とを含むアノード触媒を得た。
【００９２】
また、蒸着膜におけるニッケルの含有割合は、ニッケルおよび錫の総モルに対して、５０モル％であり、また、錫の含有割合は、ニッケルおよび錫の総モルに対して、５０モル％であった。
蒸着条件：
蒸着源１：ニッケル
蒸着源２：錫
蒸着設定：２源同時
放電電圧：ニッケル１００Ｖ、錫１００Ｖ
コンデンサ容量：ニッケル１８００μＦ、錫３６０μＦ
放電周波数：３Ｈｚ
撹拌機構：３０ｒｐｍ
導入ガス：アルゴン
加熱温度：室温
圧力：０．５Ｐａ
合計ショット数：１４２３５ショット
２．アノード触媒の製造
比較例１
Ｎｉ３Ｓｎ４の組成となるような割合のニッケルおよび硝酸錫を、カーボンブラック（Ｖｕｌｃａｎ  ＸＣ７２Ｒ）とともに、めのうのボールミルジャーに入れ、混合し、混合物を得た。その後、この混合物を、２．５時間、４００ｒｐｍでボールミル処理した。そして、この混合物を、チューブ炉に入れ、Ｈ２ガス（２５０ｃｃｍ流量）下、６時間、４７５℃で加熱した。これにより、アノード触媒（カーボンブラックに、ニッケルおよび錫が担持されたアノード触媒）を得た。得られたアノード触媒を室温に冷却した。
【００９３】
比較例２
カーボン粉末（商品名：カーボンＥＣＰ６００ＪＤ（ケッチェンブラックＥＣＰ６００ＪＤの粉末）、ライオン社製）５ｇを純水０．４５Ｌに加え分散させた。この分散液に、硝酸ニッケル水溶液（硝酸ニッケル六水和物、ニッケル含有量：ニッケル金属単体に換算して５ｇ）０．６Ｌを配合し、十分にカーボン粉末の分散液と混合させた。次いで、その混合させた分散液に、水素化ホウ素ナトリウム６．４ｇを含む水溶液１．５Ｌを滴下し、ニッケル類をカーボン上に担持させた。その後、この分散液をろ過するとともに、ろ液の導電率が５０μＳ／ｃｍ以下になるまで水洗して粉末を得て、その粉末を１００℃で１０時間真空乾燥させた。その後、アルゴン（Ａｒ）ガス中において８００℃で２時間熱処理（焼成）して、アノード触媒（カーボンに、ニッケル金属単体が担持されたアノード触媒）を得た。
２．評価
回転ディスク電極（Ｐｉｎｅ社、Ｒｏｔａｔｉｎｇ  Ｄｉｓｋ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ：ＲＤＥ）を用いて、ヒドラジン酸化の活性を測定した。
【００９４】
具体的には、各実施例および各比較例におけるアノード触媒５ｍｇと、アイオノマー（炭化水素系アイオノマー（電解質樹脂（２質量％）、商品名：ＡＳ４）０．１５ｍＬと、１−プロパノール（２質量％濃度、トクヤマ社製）とを、有機溶媒０．８５ｍＬ中に分散して調製したインクを、グラッシーカーボン上に滴下し、測定電極（担持量０．５１μｇ／ｍｍ２）とした。
【００９５】
そして、各アノード触媒を用いて得られた測定電極を用いて、アルゴンで飽和した１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウムおよび１質量％水加ヒドラジン水溶液を入れた３電極型セルを作製した。
【００９６】
３電極型セルにおいて、参照電極には、水銀−水銀酸化物電極（Ｈｇ／ＨｇＯ）、カウンター電極には、白金線を用いた。
【００９７】
測定温度は、３０℃で、回転数は、２４００ｒｐｍとした。走査速度は、０．００５Ｖ／ｓとし、高電位から低電位に向けて走査し、得られた電流値からヒドラジン酸化活性（質量活性（Ａ／ｇ））を求めた。単位質量あたりの触媒活性（Ａ／ｇ）を、表１に示す。
【００９８】
【表１】
2020161280.tif 000003
【符号の説明】
【００９９】
１      燃料電池
２      燃料側電極
３      酸素側電極
４      電解質層
【図１】
2020161280.tif 000004
【図２】
2020161280.tif 000005