(57)【要約】【課題】  触媒層の劣化を防止する手段を提供し、もって優れた発電特性が長期間に亘って持続するＰＥＦＣの実現に貢献する。【解決手段】  カソード（空気極）触媒層１１０と固体高分子電解質膜１００との間に、カソード触媒層１１０と固体高分子電解質膜１００との界面付近で生じやすいカーボン担体の劣化および１１０カソード触媒層から固体高分子電解質膜１００への触媒の溶出を抑制する緩衝層１５０を形成する。【選択図】  図１
2006236631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード触媒層、固体高分子電解質膜、およびカソード触媒層を有する固体高分子型燃料電池であって、
前記カソード触媒層と前記固体高分子電解質膜との間に、前記カソード触媒層と前記固体高分子電解質膜との界面付近で生じやすいカーボン担体の劣化および前記カソード触媒層から前記固体高分子電解質膜への触媒の溶出を抑制する緩衝層が形成されてなる、固体高分子型燃料電池。
【請求項２】
アノード触媒層、固体高分子電解質膜、およびカソード触媒層を有する固体高分子型燃料電池であって、
前記カソード触媒層と前記固体高分子電解質膜との間に、触媒、前記触媒を担持するカーボン担体、およびアイオノマーからなり、前記カソード触媒層よりもアイオノマーの含有比が高い緩衝層が形成されてなる、固体高分子型燃料電池。
【請求項３】
前記緩衝層におけるアイオノマー（Ｉ）／カーボン担体（Ｃ）の質量比が、Ｉ／Ｃ＝１．０〜４．０であり、前記カソード触媒層におけるアイオノマー（Ｉ）／カーボン担体（Ｃ）の質量比が、Ｉ／Ｃ＝０．７〜０．９５である、請求項２に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項４】
前記緩衝層におけるアイオノマー（Ｉ）／カーボン担体（Ｃ）の質量比が、Ｉ／Ｃ＝１．０〜２．０であり、前記カソード触媒層におけるアイオノマー（Ｉ）／カーボン担体（Ｃ）の質量比が、Ｉ／Ｃ＝０．７〜０．９０である、請求項３に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項５】
前記緩衝層における触媒の担持量は、触媒および担体の総量に対して５〜２０質量％である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項６】
前記カソード触媒層における触媒の担持量は、触媒および担体の総量に対して３０〜７０質量％である、請求項５に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項７】
前記緩衝層における担体は、３００〜３０００ｍ２／ｇの比表面積を有するカーボンブラックである、請求項２〜６のいずれか１項に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項８】
前記緩衝層における担体は、３００〜１２００ｍ２／ｇの比表面積を有するカーボンブラックである、請求項７に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項９】
前記カソード触媒層における担体は、８０〜３００ｍ２／ｇの比表面積を有するグラファイト化カーボンブラックである、請求項７または８に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項１０】
前記緩衝層の厚みが０．５〜２．０μｍである、請求項２〜９のいずれか１項に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項１１】
前記緩衝層における触媒は、白金およびイリジウムを含む合金である、請求項２〜１０のいずれか１項に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項１２】
前記緩衝層は、前記カソード触媒層と前記固体高分子電解質膜との間の全範囲に存在する、請求項２〜１１のいずれか１項に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項１３】
前記緩衝層は、前記カソード触媒層と前記固体高分子電解質膜との間の、前記カソード触媒層に供給されるガスが通過するガス流路の出口側から１／３〜３／４の範囲に存在する、請求項２〜１１のいずれか１項に記載の固体高分子型燃料電池。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の固体高分子型燃料電池を搭載する車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子型燃料電池に関する。より詳細には、固体高分子電解質膜と触媒層との界面近傍で生じやすい劣化を防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー・環境問題を背景とした社会的要求や動向と呼応して、燃料電池が車両用駆動源および定置型電源として注目されている。燃料電池は、電解質の種類や電極の種類等により種々のタイプに分類され、代表的なものとしてはアルカリ型、リン酸型、溶融炭酸塩型、固体電解質型、固体高分子型がある。この中でも低温（通常１００℃以下）で作動可能な固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）が注目を集め、近年自動車用低公害動力源としての開発・実用化が進んでいる。ＰＥＦＣの用途としては、車両用駆動源や定置型電源が検討されているが、これらの用途に適用されるためには、長期間に渡る耐久性が求められる。
【０００３】
ＰＥＦＣの構成は、一般的には、膜−電極接合体（以下、「ＭＥＡ」とも記載する）をセパレータで挟持した構造となっている。ＭＥＡは、一般的には、ガス拡散層、カソード触媒層、固体高分子電解質膜、アノード触媒層、およびガス拡散層が積層した構造を有する。電池反応は、触媒、触媒を担持する担体、およびアイオノマー（イオン伝導性高分子）からなる触媒層において進行する。このため、触媒層の劣化を防止することは、ＰＥＦＣの耐久性を高める上で重要な課題となっている。
【０００４】
しかしながら、触媒、担体、およびアイオノマーからなる三相構造は、カーボン腐食やアイオノマー分解劣化によって電極構造が変形し易い。電極構造が変化すると、ガスの拡散性及び生成水の排出性が低下し、発電性能も低下してしまう。また、電池の耐久性低下の原因ともなる。特に、固体高分子電解質膜とカソード触媒層との界面付近では、酸化還元反応により、カーボンの腐食や触媒金属の固体高分子電解質膜への溶出が生じやすく、ＰＥＦＣの発電特性を低下させる原因となる。そこで、触媒層の劣化を防止する技術の開発が所望されている。
【０００５】
触媒層の耐久性を高める技術としては、例えば、触媒層が２層構造であり、固体高分子電解質膜側の触媒層の気体移動抵抗が、ガス拡散層側の触媒層の気体移動抵抗よりも大きいＰＥＦＣが開示されている（特許文献１参照）。このような構成により、カソード触媒層におけるアイオノマーの分解を抑制することが図られている。
【特許文献１】特開２００４−３４９０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、触媒層の劣化を防止する手段を提供し、もって優れた発電特性が長期間に亘って持続するＰＥＦＣの実現に貢献することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、アノード触媒層、固体高分子電解質膜、およびカソード触媒層を有する固体高分子型燃料電池であって、前記カソード触媒層と前記固体高分子電解質膜との間に、前記カソード触媒層と前記固体高分子電解質膜との界面付近で生じやすいカーボン担体の劣化および前記カソード触媒層から前記固体高分子電解質膜への触媒の溶出を抑制する緩衝層が形成されてなる、固体高分子型燃料電池である。
【０００８】
また本発明は、アノード触媒層、固体高分子電解質膜、およびカソード触媒層を有する固体高分子型燃料電池であって、前記カソード触媒層と前記固体高分子電解質膜との間に、触媒、前記触媒を担持するカーボン担体、およびアイオノマーからなり、前記カソード触媒層よりもアイオノマーの含有比が高い緩衝層が形成されてなる、固体高分子型燃料電池である。
【発明の効果】
【０００９】
カソード触媒層と前記固体高分子電解質膜との間に緩衝層を配置することによって、ＰＥＦＣの耐久性を向上させ、発電特性を長期間に亘って持続させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
カソード触媒層内で起こる酸素還元反応は、プロトン濃度が高い固体高分子電解質膜とカソード触媒層との界面付近で著しく生じる。このため、起動停止や電位サイクルに起因して生じる、カーボン担体の酸化腐食や白金の溶出といった劣化は、該界面付近で顕著に起きる。したがって、界面付近での反応を抑制し、触媒層全体で反応が進むように調整することができれば、発電特性および耐久性を向上させうる。
【００１１】
そこで、本発明では、カソード触媒層と固体高分子電解質膜との間に、カソード触媒層と固体高分子電解質膜との界面付近で生じやすいカーボン担体の劣化およびカソード触媒層から固体高分子電解質膜への触媒の溶出を抑制する緩衝層が形成される。図１は、本発明のＰＥＦＣの一実施形態の断面模式図である。図に示すように、ＰＥＦＣ１０は、固体高分子電解質膜１００の両側に、酸化剤が供給されるカソード（空気極）、および水素ガスが供給されるアノード（燃料極）が配置される。カソードおよびアノードは、それぞれ、触媒層１１０およびガス拡散層１２０を有する。ガス拡散層１２０の外部には、セパレータ１３０および集電体１４０が配置される。セパレータ１３０には、流路１３５が形成される。カソード側の流路には空気などの酸化剤が供給され、アノード側の流路には水素ガスが供給される。そして、本発明のＰＥＦＣにおいては、カソード触媒層１１０と固体高分子電解質膜１００との間に、緩衝層１５０が形成される。
【００１２】
緩衝層１５０は、固体高分子電解質膜１００とカソード触媒層１１０との界面付近に反応が集中することを緩和し、カソード触媒層１１０に含まれるカーボン担体の劣化やカソード触媒層１１０から固体高分子電解質膜１００への触媒の溶出を抑制する機能を果たす。このような機能を有する緩衝層１５０により、触媒層の耐久性が向上し、ＰＥＦＣの稼動初期から長期間経過後まで高いガス拡散性が確保され、低電流密度〜高電流密度の範囲で高い発電性能が得られる。
【００１３】
ＰＥＦＣの構成は、図１に示す実施態様に限定されるものではない。例えば、触媒層１１０とガス拡散層１２０との間には、フラッディング現象を防止するための撥水層が配置される。また、緩衝層１５０は、図１に示すようにカソード触媒層１１０と固体高分子電解質膜１００との間の全範囲に存在してもよいし、後述するように、固体高分子電解質膜１００とカソード触媒層１１０との界面において、好ましくない反応が集中しがちな部位にのみ緩衝層１５０を形成してもよい。
【００１４】
緩衝層１５０の組成をカソード触媒層１１０と異ならしめることにより、酸化還元反応を緩和することが可能である。好ましくは、カソード触媒層１１０と固体高分子電解質膜１００との間に形成される緩衝層１５０は、触媒、前記触媒を担持するカーボン担体、およびアイオノマーからなり、カソード触媒層１１０よりもアイオノマーの含有比が高い。このように組成を制御することにより、触媒層におけるカーボン担体の劣化や触媒金属の溶出の抑制を図ることができる。緩衝層１５０は、触媒を含むため、カソードにおける酸化還元反応がある程度は進行する。しかし、アイオノマーの含有比が高いため、カソード触媒層１１０と固体高分子電解質膜１００とが直接接触する場合の界面付近に比べて、酸化還元反応が穏やかである。このため、カソード触媒層１１０と固体高分子電解質膜１００との界面で進行しがちな、カーボン担体の腐食やカソード触媒層１１０から固体高分子電解質膜１００への触媒金属の溶出が抑制される。
【００１５】
より具体的には、緩衝層１５０におけるアイオノマー（Ｉ）／カーボン担体（Ｃ）の質量比が、好ましくはＩ／Ｃ＝１．０〜４．０であり、より好ましくはＩ／Ｃ＝１．０〜２．０である。この範囲とすることにより、酸化還元反応活性を穏やかなものとすることができる。一方、カソード触媒層におけるアイオノマー（Ｉ）／カーボン担体（Ｃ）の質量比は、好ましくはＩ／Ｃ＝０．７〜０．９５であり、より好ましくはＩ／Ｃ＝０．７〜０．９０である。アイオノマー量を制御することにより、固体高分子電解質膜−緩衝層−触媒層−ガス拡散層の方向に、撥水性の勾配を形成し、水の移動を促進することが可能である。緩衝層におけるアイオノマーとカーボン担体との比率の算出方法は、特に限定されない。例えば、緩衝層を作製する際に用いるアイオノマーおよびカーボン担体の量から算出することができる。
【００１６】
また、緩衝層１５０における金属触媒の量が少ないと、カソード触媒層１１０から金属触媒の溶出が発生したとしても、緩衝層１５０において金属触媒がトラップされやすい。この機構により、金属触媒が固体高分子電解質膜１００に溶出・析出し、発電特性を低下させる弊害を抑制できる。
【００１７】
好ましくは、緩衝層１５０における触媒の含有量は、触媒および担体の総量に対して５〜２０質量％である。通常、カソード触媒層１１０における触媒の含有量は、触媒および担体の総量に対して３０〜７０質量％である。緩衝層１５０における触媒担持量を低下させることにより、カソード触媒層１１０から溶出した金属が緩衝層１５０においてトラップされやすくなる。
【００１８】
同様の理由により、緩衝層１５０における担体としては、比表面積の高い担体を用いることが好ましい。緩衝層１５０における担体の比表面積が大きいと、カソード触媒層１１０から金属触媒の溶出が発生したとしても、緩衝層１５０において金属触媒がトラップされやすい。この機構により、金属触媒が固体高分子電解質膜１００に溶出・析出し、発電特性を低下させる弊害を抑制できる。
【００１９】
具体的には、緩衝層１５０における担体の比表面積は、好ましくは３００〜３０００ｍ２／ｇであり、より好ましくは３００〜１２００ｍ２／ｇである。担体の比表面積は、公知の測定方法によって算出することができる。例えば、常法である窒素ガス吸着法（ＢＥＴ比表面積測定法）により比表面積が算出される。担体の材質としては、特に限定されないが、カーボンブラックが挙げられる。
【００２０】
一方、カソード触媒層１１０における担体は、８０〜３００ｍ２／ｇの比表面積を有するグラファイト化カーボンブラックであることが好ましい。グラファイト化カーボンブラックを用いることにより、固体高分子電解質膜−緩衝層−触媒層−ガス拡散層の方向に、撥水性の勾配を形成し、水の移動を促進することが可能である。
【００２１】
緩衝層１５０の厚みは、好ましくは０．５〜２．０μｍである。緩衝層１５０は、カソード触媒層１１０に比べてアイオノマー比率が高いので、保水性が高く、ガス透過性が低下する傾向が生じる。そこで、緩衝層１５０の厚みを０．５〜２．０μｍと薄くして、十分な水の移動性やガス透過性を確保することが好ましい。なお、ここでいう「緩衝層の厚み」とは、緩衝層の平均厚みを意味する。
【００２２】
緩衝層１５０に含まれる触媒の種類は、特に限定されず、白金、白金−イリジウム合金、白金−イリジウム−コバルト合金などが挙げられる。好ましくは、白金−イリジウム合金、白金−イリジウム−コバルト合金などの、白金およびイリジウムを含む合金が用いられる。アイオノマー量が高い緩衝層１５０の水分量は、固体高分子電解質膜側から移動してくる水分の影響、および酸化還元反応で生成した反応水の影響により、カソード触媒層１１０よりも高くなる傾向があるが、触媒層でのカーボン腐食や触媒金属の溶出は、いずれも水の影響が大きい。このため、緩衝層１５０における水の量を減少させることが好ましい。白金およびイリジウムを含む合金を用いることにより、低電位で水を電気分解し、カソード触媒層１１０の水分量を低減することが可能である。
【００２３】
緩衝層１５０が配置される領域は、カソード触媒層１１０と固体高分子電解質膜１００との間の全領域であってもよいし、一部であってもよい。一部に緩衝層１５０が配置される場合には、緩衝層は、カソード触媒層１１０と固体高分子電解質膜１００との間の、カソード触媒層１１０に供給されるガスが通過するガス流路の出口側から１／３〜３／４の範囲に存在することが好ましい。すなわち、セパレータ１３０側からカソード触媒層１１０側に見たときに、ガス流路の出口側に対応する領域に緩衝層を形成する。
【００２４】
本発明のＰＥＦＣは、耐久性に優れ、長期間に渡ってＰＥＦＣを使用した場合であっても、発電特性の低下が少ない。このような特性は、長期間に渡る耐久性が求められる用途において、特に有益である。かような用途としては、車両が挙げられる。本発明のＰＥＦＣは長期間に渡って発電特性が維持されうるため、本発明のＰＥＦＣを搭載してなる車両の寿命の長期化や車両価値の向上が達成されうる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例を用いて、より具体的に本発明を説明する。なお、本発明が下記実施例に限定されることはない。
【００２６】
（実施例１）
１．アノード触媒層の作製
アノード触媒層に配置される触媒担持担体として、白金担持カーボンブラック（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラックＴＭＥＣを、ＢＥＴ表面積＝８００ｍ２／ｇ）を準備した。触媒の担持量は、触媒および担体の総量に対して５０質量％であった。
【００２７】
このアノード電極触媒（ａ１）の質量に対して、５倍量の精製水を加え、減圧脱泡操作を５分間加えた。これに、０．５倍量のｎ−プロピルアルコールを加え、さらにプロトン伝導性高分子電解質を含む溶液（ＤｕＰｏｎｔ社製５ｗｔ％Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）含有）を加えた。溶液中の高分子電解質の含有量は、電極触媒（ａ１）のカーボン質量に対する固形分質量比が、Ｉ／Ｃ＝０．９となるように両者を用いた。
【００２８】
得られた混合スラリーを超音波ホモジナイザーでよく分散させ、減圧脱泡操作を加えることによって触媒スラリーを作製した。これをポリテトラフルオロエチレンシートの片面にスクリーン印刷法によって、所望の厚さに応じた量の触媒スラリーを印刷し、６０℃で２４時間乾燥させた。形成されるアノード触媒層のサイズは、５ｃｍ×５ｃｍとした。また、ポリテトラフルオロエチレンシート上の塗布層は、Ｐｔ量が０．２５ｍｇ／ｃｍ２となるように調整した。
【００２９】
２．カソード触媒層の作製
カソード触媒層に配置される触媒担持担体として、白金担持カーボンブラック（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ケッチェンブラックＴＭＥＣを、２７００℃で１０時間黒鉛化処理することにより、黒鉛化処理されたカーボンブラック（グラファイト化ケッチェンブラック、ＢＥＴ表面積＝１２５ｍ２／ｇ））を準備した。触媒の担持量は、触媒および担体の総量に対して５０質量％であった。また、アイオノマーとしては、ＤｕＰｏｎｔ社製２０ｗｔ％Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）含有を準備した。
【００３０】
このカソード電極触媒（ｃ１）の質量に対して、５倍量の精製水を加え、減圧脱泡操作を５分間加えた。これに、０．５倍量のｎ−プロピルアルコールを加え、さらにプロトン伝導性高分子電解質を含む溶液（ＤｕＰｏｎｔ社製２０ｗｔ％Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）含有）を加えた。溶液中の高分子電解質の含有量は、電極触媒（ｃ１）のカーボン質量に対する固形分質量比が、Ｉ／Ｃ＝０．９となるように両者を用いた。
【００３１】
得られた混合スラリーを超音波ホモジナイザーでよく分散させ、減圧脱泡操作を加えることによって触媒スラリーを作製した。これをポリテトラフルオロエチレンシートの片面にスクリーン印刷法によって、所望の厚さに応じた量の触媒スラリーを印刷し、６０℃で２４時間乾燥させた。形成されるカソード触媒層のサイズは、５ｃｍ×５ｃｍとした。また、ポリテトラフルオロエチレンシート上の塗布層は、Ｐｔ量が０．４ｍｇ／ｃｍ２となるように調整した。
【００３２】
３．カソード緩衝層の作製
カソード緩衝層に配置される触媒担持担体として、白金担持カーボンブラック（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製ＫｅｔｊｅｎｂｌａｃｋＴＭＥＣ、ＢＥＴ表面積＝８００ｍ２／ｇ）を準備した。触媒の担持量は、触媒および担体の総量に対して２０質量％であった。また、アイオノマーとしては、ＤｕＰｏｎｔ社製５ｗｔ％Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）含有を準備した。このカソード緩衝層触媒（ｂ１）の質量に対して、５倍量の精製水を加え、減圧脱泡操作を５分間加えた。これに、０．５倍量のｎ−プロピルアルコールを加え、さらにプロトン伝導性高分子電解質を含む溶液（ＤｕＰｏｎｔ社製２０ｗｔ％Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）含有）を加えた。溶液中の高分子電解質の含有量は、電極触媒（ｃ１）のカーボン質量に対する固形分質量比が、Ｉ／Ｃ＝２．０となるように両者を用いた。
【００３３】
得られた混合スラリーを超音波ホモジナイザーでよく分散させ、減圧脱泡操作を加えることによって触媒スラリーを作製した。これを上記カソード電極触媒層が形成されたポリテトラフルオロエチレンシートにスクリーン印刷法によって、所望の厚さに応じた量の触媒スラリーを印刷し、６０℃で２４時間乾燥させた。形成されるカソード緩衝層のサイズは、５ｃｍ×５ｃｍとした。
【００３４】
４．固体高分子電解質膜との接合
固体高分子電解質膜としてＮａｆｉｏｎＴＭ１１１（膜厚２５μｍ）と、先に作製したポリテトラフルオロエチレンシート上に形成された電極触媒層とを重ね合わせた。その際には、アノード触媒層、固体高分子電解質膜、カソード緩衝層、カソード触媒層を、この順序で積層させた。その後、１３０℃、２．０ＭＰａで、１０分間ホットプレスを行った。
【００３５】
なお、カソード触媒層は、厚さが約１０μｍ、Ｐｔ担持量は見かけの電極面積１ｃｍ２あたり０．４ｍｇ、カソード緩衝層は、厚さが約１μｍ、Ｐｔ担持量は見かけの電極面積１ｃｍ２あたり０．０５ｍｇ、電極面積は２５ｃｍ２とした。アノード触媒層は、厚さが約６μｍ、Ｐｔ担持量は見かけの電極面積１ｃｍ２あたり０．２５ｍｇ、電極面積は２５ｃｍ２とした。
【００３６】
５．ＰＥＦＣの性能評価
カソード触媒層およびカソード緩衝層、ならびにアノード触媒層が形成された積層体の両面にガス流路付きガスセパレータを配置し、さらに金メッキしたステンレス製集電板で挟持して、評価用単セルとした。評価用単セルの、アノード側に燃料として水素を供給し、カソード側には酸化剤として空気を供給した。両ガスとも供給圧力は大気圧とし、水素は５８．６℃および相対湿度６０％、空気は５４．８℃および相対湿度５０％、セル温度は７０℃に設定した。また、水素利用率は６７％、空気利用率は４０％とした。この条件下で、電流密度１．０Ａ／ｃｍ２で発電させた際のセル電圧を初期セル電圧として測定した。
【００３７】
続いて、６０秒間発電した後、発電を停止した。停止後、水素及び空気の供給を停止し、空気で単セルを置換し５０秒間待機した。その後、１０秒間アノード側に水素ガスを上記利用率の１／５で供給した。その後、アノード側に水素ガス、カソード側に空気を上記と同様の条件で供給し、再度、１．０Ａ／ｃｍ２の電流密度で６０秒間発電した。また、この時の負荷電流は３０秒間で０Ａ／ｃｍ２から１Ａ／ｃｍ２に増大させた。この発電・停止動作を５０００回繰り返した後の、１．０Ａでの出力をセル電圧を測定した。ＰＥＦＣの構成および結果を表１に示す。
【００３８】
（実施例２）
カソード緩衝層の厚みを０．５μｍにした以外は、実施例１と同様にしてＰＥＦＣを作製した。この評価用ＰＥＦＣに対して、実施例１と同様に、電位サイクル試験を５０００回行った後の発電性能を評価したところ０．６２０Ｖであった。ＰＥＦＣの構成および結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例３）
カソード緩衝層の厚みを２．０μｍにした以外は、実施例１と同様にしてＰＥＦＣを作製した。この評価用ＰＥＦＣに対して、実施例１と同様に、電位サイクル試験を５０００回行った後の発電性能を評価したところ０．６１３Ｖであった。ＰＥＦＣの構成および結果を表１に示す。
【００４０】
（比較例１）
カソード緩衝層を形成しない以外は、実施例１と同様にしてＰＥＦＣを作製した。この評価用ＰＥＦＣに対して、実施例１と同様に、電位サイクル試験を５０００回行った後の発電性能を評価したところ０．５７５Ｖであった。ＰＥＦＣの構成および結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2006236631.tif 000003
【００４２】
表１からは、カソード触媒層と固体高分子電解質膜との間に緩衝層を形成することによって、燃料電池の耐久性が向上し、長期間に亘って優れた発電特性が持続することがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のＰＥＦＣは、各種動力源として用いられる。耐久性に優れる本発明のＰＥＦＣは、例えば、車両の動力源として用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のＰＥＦＣの一実施形態の断面模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…ＰＥＦＣ、１００…固体高分子電解質膜、１１０…触媒層、１２０…ガス拡散層、１３０…セパレータ、１３５…流路、１４０…集電体、１５０…緩衝層。
【図１】
2006236631.tif 000004