(57)【要約】【課題】発電性能に優れる燃料電池を得ることができる燃料電池の前処理方法を提供すること。【解決手段】アニオン交換膜からなる電解質層４と、電解質層４を挟んで対向配置され、燃料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とを備える燃料電池１を発電させ（発電工程）、その発電の停止後に、酸素側電極３に水を供給し（水供給工程）、その後、水を酸素側電極３から排出させる（水排出工程）ことにより、燃料電池１を前処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニオン交換膜からなる電解質層と、前記電解質層を挟んで対向配置され、燃料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の前処理方法であって、
前記燃料電池を発電させる発電工程、
前記発電の停止後に、前記酸素側電極に水を供給する水供給工程、および、
前記水を前記酸素側電極から排出させる水排出工程
を備えることを特徴とする、燃料電池の前処理方法。
【請求項２】
前記燃料が、ヒドラジン類であることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池の前処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の前処理方法、詳しくは、アニオン交換膜からなる電解質層を備える燃料電池の前処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池として、アルカリ形（ＡＦＣ）、固体高分子形（ＰＥＦＣ）、リン酸形（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形（ＭＣＦＣ）、固体電解質形（ＳＯＦＣ）など、各種燃料電池が知られている。これらの燃料電池は、例えば、自動車用途など、各種用途での使用が検討されている。
【０００３】
例えば、固体高分子形燃料電池は、燃料が供給される燃料側電極（アノード触媒層）と、酸素が供給される酸素側電極（カソード触媒層）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】
このような固体高分子形燃料電池として、具体的には、例えば、電解質膜と、電解質膜を挟んで対向配置される燃料極および酸素極とを備える燃料電池が知られており、また、そのような燃料電池と、燃料極に燃料としてヒドラジン類を供給する燃料供給手段と、酸素極に酸素を供給する酸素供給手段と、酸素極側から排出されるヒドラジン類を含有する排出物を溜めるための貯留部と、酸素供給手段から供給される酸素を貯留部に供給して、貯留部に溜められる排出物を無害化する無害化手段とを備える燃料電池システムが、提案されている。
【０００５】
一般に、このような燃料電池システムでは、燃料がクロスオーバーにより酸素極側に移動され、その燃料中の水分によって酸素極が湿潤され、酸素極が活性化される。
【０００６】
そして、この燃料電池システムでは、燃料極側からクロスオーバーにより酸素極側に移動した燃料（未反応ヒドラジン類）が、排出物として貯留部に溜められ、酸素により無害化処理される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２２４２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、このような燃料電池としては、さらなる発電性能の向上が要求されている。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、発電性能に優れる燃料電池を得ることができる燃料電池の前処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の燃料電池の前処理方法は、アニオン交換膜からなる電解質層と、前記電解質層を挟んで対向配置され、燃料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の前処理方法であって、前記燃料電池を発電させる発電工程、前記発電の停止後に、前記酸素側電極に水を供給する水供給工程、および、前記水を前記酸素側電極から排出させる水排出工程を備えることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の燃料電池の前処理方法では、前記燃料が、ヒドラジン類であることが好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃料電池の前処理方法では、まず、燃料を燃料側電極に供給して燃料電池を発電させ、燃料の供給を停止して発電を停止させた後、酸素側電極に水を供給し、排出させる。このような方法によれば、発電停止状態、すなわち、圧力分布の偏りが比較的小さい状態において、全体かつ均一に酸素側電極を湿潤させ、活性化させることができ、その結果、発電性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の燃料電池の前処理方法の一実施形態に用いられる燃料電池を示す概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の燃料電池の前処理方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図３】図３は、実施例１および比較例１の燃料電池の発電性能を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の燃料電池の前処理方法の一実施形態に用いられる燃料電池を示す概略構成図である。
【００１５】
図１において、燃料電池１は、固体高分子形燃料電池であって、複数の燃料電池セルＳを備えており、これらの燃料電池セルＳが積層されたスタック構造（セル積層体１５（後述））として形成されている。
【００１６】
なお、図１においては、図解しやすいように１つの燃料電池セルＳを取り出して示している。
【００１７】
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、燃料（後述）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とを備えている。
【００１８】
電解質層４は、アニオン成分が移動可能な層であり、例えば、アニオン交換膜を用いて形成されている。
【００１９】
アニオン交換膜としては、アニオン成分（例えば、水酸化物イオン（ＯＨ−）など）が移動可能な媒体であれば、特に限定されず、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。
【００２０】
アニオン交換膜を形成する固体高分子としては、例えば、ポリスチレンおよびその変性体などの炭化水素系の固体高分子膜などが挙げられる。
【００２１】
また、アニオン交換膜を形成する固体高分子は、その分子構造において、架橋構造を有していてもよい。
【００２２】
このようなアニオン交換膜は、特に制限されないが、例えば、特開２０１０−１６５４５９号公報に記載の方法などによって、得ることができる。
【００２３】
また、アニオン交換膜は、市販品として入手可能であり、例えば、セレミオン（旭硝子社製）、ネオセプタ（アストム社製）などが挙げられる。
【００２４】
また、電解質層４の膜厚は、例えば、１０〜１００μｍである。
【００２５】
燃料側電極２は、例えば、触媒を担持した触媒担体などの電極材料により形成されている。また、触媒担体を用いずに、電極材料として触媒を用い、その触媒を、直接、燃料側電極２として形成してもよい。
【００２６】
触媒としては、特に制限されず、例えば、白金族元素（ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ））、鉄族元素（鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ））などの周期表（ＩＵＰＡＣ  Ｐｅｒｉｏｄｉｃ  Ｔａｂｌｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ（ｖｅｒｓｉｏｎ  ｄａｔｅ  ２２  Ｊｕｎｅ  ２００７）に従う。以下同じ。）第８〜１０（ＶIII）族元素や、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などの周期表第１１（ＩＢ）族元素、さらには亜鉛（Ｚｎ）などの金属単体や、それらの合金などが挙げられる。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
触媒の触媒担体に対する担持量は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００３０】
燃料側電極２の厚みは、例えば、１０〜２００μｍ、好ましくは、２０〜１００μｍである。
【００３１】
酸素側電極３は、例えば、上記した燃料側電極２と同様に、触媒を担持した触媒担体などの電極材料により形成されている。また、触媒担体を用いずに、電極材料として触媒を用い、その触媒を、直接、酸素側電極３として形成してもよい。
【００３２】
また、酸素側電極３では、電極材料として、例えば、錯体形成有機化合物および／または導電性高分子とカーボンとからなる複合体（以下、この複合体を「カーボンコンポジット」という。）に、遷移金属が担持されている触媒を用いることもできる。
【００３３】
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、銀、コバルトが挙げられる。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。
【００３４】
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。
【００３５】
導電性高分子としては、上記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。
【００３６】
酸素側電極３の厚みは、例えば、１０〜３００μｍ、好ましくは、２０〜１５０μｍである。
【００３７】
また、燃料電池セルＳは、さらに、燃料供給部材５と酸素供給部材６とを備えている。
【００３８】
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における電解質層４と接触している表面とは反対側の表面に、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を貫通する燃料供給口８および燃料排出口９がそれぞれ連続して形成されている。具体的には、上流側端部（図１における紙面下側）に燃料供給口８が形成され、下流側端部（図１における紙面上側）に燃料排出口９が形成されている。
【００３９】
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における電解質層４と接触している表面とは反対側の表面に、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を貫通する酸素供給口１１および酸素排出口１２がそれぞれ連続して形成されている。具体的には、上流側端部（図１における紙面上側）に酸素供給口１１が形成され、下流側端部（図１における紙面下側）に酸素排出口１２が形成されている。
【００４０】
そして、この燃料電池１は、上述したように、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ている。そのため、燃料供給部材５および酸素供給部材６は、図示されていないが、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（兼用）される。
【００４１】
なお、図１には表われていないが、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、燃料電池１で発生した起電力は、集電板に備えられた端子から外部に取り出される。
【００４２】
また、試験的（モデル的）には、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を介在させることにより、燃料電池１で発生する電圧を計測することもできる。
【００４３】
また、図示しないが、セル積層体１５においては、必要に応じて、燃料供給部材５および酸素供給部材６とともに、公知のガス拡散層などを積層することができ、また、必要に応じて、ガスケットなどを設けることもできる。
【００４４】
図２は、本発明の燃料電池の前処理方法の一実施形態を示すフロー図ある。
【００４５】
以下において、このような燃料電池１の前処理方法について、図２を参照して詳述する。
【００４６】
この前処理方法では、まず、上記の燃料電池１を用意し、酸素側電極３に空気（酸素）を供給するとともに、燃料側電極２に燃料としての液体燃料を供給し、発電させる（発電工程Ｓ１）。
【００４７】
具体的には、燃料電池１では、酸素側流路１０に空気が供給されるとともに、燃料側流路７に、燃料化合物を含む液体燃料が供給されることによって、発電が行われる。
【００４８】
この燃料電池１において、燃料側流路７に供給される液体燃料としては、例えば、燃料化合物としてヒドラジン類を含む液体燃料などが挙げられ、具体的には、ヒドラジン類の水溶液が挙げられる。ヒドラジン類としては、例えば、無水ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２）、水加ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・Ｈ２Ｏ）、トリアザン（ＮＨ２ＮＨＮＨ２）、テトラザン（ＮＨ２ＮＨＮＨＮＨ２）などが挙げられる。
【００４９】
また、液体燃料には、添加剤として、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物などが添加することができる。添加剤の添加量は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。
【００５０】
また、燃料は、上述した燃料化合物をそのまま供給してもよいし、例えば、水および／またはアルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの低級アルコール）などの溶液として供給してもよい。この場合、溶液中の燃料化合物の濃度は、燃料化合物の種類によっても異なるが、例えば、１〜９０質量％、好ましくは、１〜３０質量％である。
【００５１】
そして、燃料電池１における発電を、より具体的に説明すると、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に上記した燃料を供給すれば、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、アニオン交換膜からなる電解質層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、燃料とが反応して、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。
【００５２】
例えば、燃料としてヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２）を用いた場合には、上記反応は、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）
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１００ｋＰａ以下、好ましくは、５０ｋＰａ以下であり、酸素側電極３側の加圧が１００ｋＰａ以下、好ましくは、５０ｋＰａ以下であり、燃料電池セルＳの温度が３０〜１００℃、好ましくは、６０〜９０℃として設定される。
【００５３】
また、発電工程Ｓ１における燃料電池１の運転時間は、例えば、１時間以上であり、例えば、３０時間以下、好ましくは、２０時間以下である。
【００５４】
上記運転時間が経過した後、酸素側流路１０に対する空気の供給を停止させ、また、燃料側流路７に対する燃料の供給を停止させることにより、発電を停止させる。
【００５５】
次いで、この方法では、発電の停止後に、必要により、燃料側流路７に水（純水）を供給し、燃料側電極２を洗浄する（燃料極−水供給／排出工程Ｓ２）。
【００５６】
具体的には、燃料排出口９を開放した状態において、燃料供給口８（紙面下側）から水を注入し、燃料側流路７内に水を充填させるとともに、燃料排出口９（紙面上側）から水を排出させる。
【００５７】
そして、燃料排出口９から水が排出されたこと、すなわち、燃料側流路７内が水で充填されたことを確認した後、水の供給を停止し、その後、燃料側流路７から水を排出させる。
【００５８】
なお、この方法では、必要により、燃料側流路７に水が充填された状態で、任意の時間保持することができる。
【００５９】
このような操作を、必要により複数回（例えば、２〜５回（図２破線矢印参照））繰り返すことにより、燃料側流路７に水を繰り返し供給および排出させ、燃料側電極２を洗浄するとともに、湿潤させる。
【００６０】
次いで、この方法では、酸素側流路１０に水（純水）を供給し、酸素側電極３を湿潤させる（酸素極−水供給工程Ｓ３）。
【００６１】
具体的には、まず、酸素排出口１２（紙面下側）を密栓した状態において、酸素供給口１１（紙面上側）から水を注入し、酸素側流路１０内に水を充填させる。これにより、酸素側電極３に水を供給し、浸透させる。
【００６２】
また、この方法では、必要により、酸素側流路１０に水が充填された状態で、所定時間保持することができる。保持時間は、例えば、１分間以上、好ましくは、３分間以上であり、例えば、１０分間以下、好ましくは、５分間以下である。
【００６３】
次いで、この方法では、酸素排出口１２（紙面下側）を開放し、酸素側流路１０から水を排出させる。これにより、酸素側電極３に浸透した水の一部を、酸素側電極３から排出させる（酸素極−水排出工程Ｓ４）。なお、酸素側電極３に浸透した水の残部は、酸素側電極３から排出されることなく、酸素側電極３を湿潤させる。
【００６４】
このような操作を、必要により複数回（例えば、２〜１０回（図２破線矢印参照））繰り返すことにより、酸素側電極３に水を繰り返し供給および排出させ、酸素側電極３を洗浄するとともに、湿潤させる。
【００６５】
これにより、燃料電池１を前処理することができる。
【００６６】
また、このように前処理された燃料電池１の酸素側流路１０に空気を供給するとともに、燃料側流路７に燃料化合物を含む液体燃料を供給することにより、上記の発電工程Ｓ１と同様にして、燃料電池１を発電させることができる。
【００６７】
そして、上記の前処理方法により前処理された燃料電池１は、優れた発電性能を備えている。
【００６８】
つまり、従来の燃料電池では、上記のような前処理がされておらず、発電時において、燃料がクロスオーバーにより酸素極側に移動され、その燃料中の水分によって酸素極が湿潤され、酸素極が活性化されている。
【００６９】
しかし、このような燃料電池における燃料のクロスオーバーは、本来望ましいものではなく、また、燃料のクロスオーバーでは酸素極に均一に水を供給できず、活性化が不均一になり、十分な発電性能を得られない場合がある。
【００７０】
一方、上記した燃料電池１の前処理方法では、まず、燃料を燃料側電極２に供給して燃料電池１を発電させ、燃料の供給を停止して発電を停止させた後、酸素側電極３に水を供給し、排出させる。このような燃料電池１の前処理方法によれば、発電停止状態、すなわち、圧力分布の偏りが比較的小さい状態において、全体かつ均一に酸素側電極３を湿潤させ、活性化させることができ、その結果、発電性能の向上を図ることができる。
【００７１】
そして、このような燃料電池１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、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。
【実施例】
【００７２】
次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。以下に示す実施例の数値は、実施形態において記載される数値（すなわち、上限値または下限値）に代替することができる。
【００７３】
製造例１
＜燃料側電極インクの調製＞
電子天秤にて、非担持金属触媒（ＮｉＺｎ合金（Ｎｉ：Ｚｎ＝８７：１３（モル比））、Ｃａｂｏｔ社製）３ｇ、溶媒（１−プロパノールとテトラヒドロフランとの混合溶媒（質量比１：１））２８．８ｇ（１４．４ｇ＋１４．４ｇ）、アイオノマー（分子末端に４級アンモニウム基を有する炭化水素系アニオン交換樹脂、トクヤマ社製）１６．６ｇを秤量し、混合した。
【００７４】
次いで、得られた混合液を、ホモジナイザー（タイテック製、ＶＰ−０５０）を出力約３５％で稼動させることにより、約１０分間攪拌し、分散液（スラリー）として、燃料側電極インクを得た。
＜酸素側電極インクの調製＞
電子天秤にて、金属錯体触媒（化合物名コバルトポリピロールカーボン、品番Ｄ８Ｌ００１、北興化学工業社製）２．２ｇ、溶媒（１−プロパノールとテトラヒドロフランとの混合溶媒（質量比１：１））３６．０ｇ（１８．０ｇ＋１８．０ｇ）、アイオノマー（分子末端に４級アンモニウム基を有する炭化水素系アニオン交換樹脂、トクヤマ社製）３６．２ｇを秤量し、混合した。
【００７５】
次いで、得られた混合液を、ホモジナイザー（タイテック製、ＶＰ−０５０）を出力約４０％で稼動させることにより、約３分間攪拌し、分散液（スラリー）として、酸素側電極インクを得た。
＜燃料電池セルの作製＞
ハンドスプレーガンを用いて、電解質層（分子末端に４級アンモニウム基を有する炭化水素系アニオン交換樹脂、トクヤマ社製）の一方側面に燃料側電極インクを吹き付け、また、他方側面に酸素側電極インクを吹き付け、乾燥後（溶媒揮発後）の触媒の担持量が、燃料側電極で２．５ｍｇ／ｃｍ２、酸素側電極で１．０ｍｇ／ｃｍ２となるよう均一に塗布した。
【００７６】
その後、２５℃において３０分間乾燥させることにより、電解質層の一方側面に燃料側電極を、他方側面に酸素側電極をそれぞれ形成し、燃料電池セルを得た。
＜組み立て＞
６０枚の燃料電池セルを、燃料供給部材および酸素供給部材を介して積層し、セル積層体として燃料電池を形成した。
【００７７】
実施例１
製造例１において得られた燃料電池の燃料側流路に液体燃料（水加ヒドラジン２０質量％＋１ｍｏｌ／ＬのＫＯＨ）を０．１Ｌ／ｍｉｎ／ｃｅｌｌの流速で供給し、一方、酸素供給路に空気を１３．７Ｌ／ｍｉｎ／ｃｅｌｌで供給することにより、燃料電池を発電させた（発電工程Ｓ１）。
【００７８】
また、このときの酸素側電極側における背圧は６０ｋＰａとし、燃料電池の温度は７５度とした。
【００７９】
次いで、液体燃料および空気の供給を停止させることにより、発電を停止させた。
【００８０】
その後、水を燃料供給路の供給口（下側）から供給し、燃料側電極を水で湿潤させ、排出口（上側）から水が排出されることを確認して、水の供給を停止することにより、燃料側電極を洗浄した（燃料極−水供給／排出工程Ｓ２）。なお、この操作を、３回繰り返した。
【００８１】
次いで、酸素側流路の排出口を密栓して、供給口から水を注入し、酸素側流路内に水を充填させ、３分間保持することにより、酸素側電極に水を供給し、浸透および湿潤させた（酸素極−水供給工程Ｓ３）。その後、排出口を開放し、酸素側流路から水を排出させ、酸素側電極に浸透した水の一部を、酸素側電極から排出させた。なお、この操作を、３回繰り返した。
【００８２】
以上の操作により、燃料電池を前処理した。
【００８３】
その後、燃料電池の燃料側流路に液体燃料（水加ヒドラジン２０質量％＋１ｍｏｌ／ＬのＫＯＨ）を０．１Ｌ／ｍｉｎ／ｃｅｌｌの流速で供給し、一方、酸素供給路に空気を１３．７Ｌ／ｍｉｎ／ｃｅｌｌで供給することにより、燃料電池を発電させ、発電性能を評価した。その結果を、図２に示す。
【００８４】
比較例１
前処理することなく、燃料電池の燃料側流路に液体燃料（水加ヒドラジン２０質量％＋１ｍｏｌ／ＬのＫＯＨ）を０．１Ｌ／ｍｉｎ／ｃｅｌｌの流速で供給し、一方、酸素供給路に空気を１３．７Ｌ／ｍｉｎ／ｃｅｌｌで供給することにより、燃料電池を発電させ、発電性能を評価した。その結果を、図２に示す。
【符号の説明】
【００８５】
１      燃料電池
２      燃料側電極
３      酸素側電極
４      電解質層
１５    セル積層体
Ｓ      燃料電池セル
【図１】
2014107231.tif 000003
【図２】
2014107231.tif 000004
【図３】
2014107231.tif 000005