(57)【要約】【課題】  燃料電池の出力特性を向上させる。【解決手段】  燃料電池の燃料極や空気極に用いられる燃料電池用触媒の金属微粒子を、白金塩をモリブデンカルボニルを用いて還元することによって形成する（ステップＳ１）。このようにして形成される白金−モリブデン微粒子をカーボン粒子に担持して燃料電池用触媒とする（ステップＳ３）。この還元方法では、小さくかつ分散性の良い白金−モリブデン微粒子が得られるため、燃料電池用触媒の高活性化を図ることが可能になり、このような燃料電池用触媒を用いて燃料極や空気極を構成することにより（ステップＳ５）、燃料電池の高出力化を図ることが可能になる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体に金属微粒子が担持された、燃料電池の電極に用いられる燃料電池用触媒の製造方法において、
白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって前記白金と前記金属とを含む金属微粒子を形成する工程を有することを特徴とする燃料電池用触媒の製造方法。
【請求項２】
前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニルおよびルテニウムカルボニルのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【請求項３】
前記金属微粒子を形成する工程後に、
形成された前記金属微粒子を担体に用いられる担体粒子に担持する工程を有することを特徴とする請求項１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【請求項４】
前記金属微粒子を形成する工程においては、
液中で、担体に用いられる担体粒子の存在下で、前記白金塩を前記金属カルボニルを用いて還元して前記金属微粒子を形成し、液体成分を除去することによって、前記担体粒子に担持された状態で前記金属微粒子を形成することを特徴とする請求項１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【請求項５】
前記金属微粒子を形成する工程後に、
形成された前記金属微粒子のサイズを選別する工程を有することを特徴とする請求項１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【請求項６】
前記金属微粒子を形成する工程後に、
前記金属微粒子に含まれる前記金属を選択的に除去する工程を有することを特徴とする請求項１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【請求項７】
担体に金属微粒子が担持された触媒を電極に用いた燃料電池の製造方法において、
白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成される、前記白金と前記金属とを含む金属微粒子を、担体に用いられる担体粒子に担持して触媒を形成する工程と、
前記触媒の層を電解質層の少なくとも一方の面側に形成して電極を構成する工程と、
を有することを特徴とする燃料電池の製造方法。
【請求項８】
担体に金属微粒子が担持された、燃料電池の電極に用いられる燃料電池用触媒において、
白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成される、前記白金と前記金属とを含む金属微粒子が、担体に用いられる担体粒子に担持された構成を有することを特徴とする燃料電池用触媒。
【請求項９】
前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニルおよびルテニウムカルボニルのいずれかであることを特徴とする請求項８記載の燃料電池用触媒。
【請求項１０】
担体に金属微粒子が担持された触媒を電極に用いた燃料電池において、
白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成される、前記白金と前記金属とを含む金属微粒子が、担体に用いられる担体粒子に担持された触媒を、電極に用いた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】
本発明は燃料電池用触媒の製造方法、燃料電池の製造方法、燃料電池用触媒および燃料電池に関し、特に、白金等を用いた燃料電池用触媒の製造方法並びにそのような触媒を電極に用いた燃料電池の製造方法、およびそれらの方法を用いて製造される燃料電池用触媒並びに燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノート型パソコンや携帯電話等の小型・軽量の機器には、その駆動電源としてリチウム二次電池が広く利用されてきた。しかし、近年、そのような機器はますます高性能化しており、その駆動電源としての要求をリチウム二次電池では十分に満足することができなくなりつつある。現在は、リチウム二次電池の性能向上のほか、それに代わる駆動電源として燃料電池を用いようとする試みもなされている。
【０００３】
そのような燃料電池として、例えば固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell，ＰＥＦＣ）がある。ＰＥＦＣは、水素等の燃料が供給される電極（燃料極）と空気等の酸素を含むガスが供給される電極（空気極）との間に挟まれる電解質層にイオン伝導性を有する固体高分子膜を用いる燃料電池である。その燃料極や空気極は、例えば多孔質のカーボン粒子等の担体に白金（Ｐｔ）等の金属微粒子を担持した触媒を用いて構成される。
【０００４】
燃料極（負極）では、供給された燃料の電極上での触媒反応により主にプロトンと電子、また、燃料種によっては二酸化炭素が生成される。プロトンは高分子膜内を空気極（正極）側へ移動し、一方、電子は燃料電池の外部に取り出されて機器内の負荷に供給された後、空気極へ流れる。空気極では、その電子と高分子膜内を移動してきたプロトン、および空気極に供給された酸素との電極上での触媒反応により主に水が生成される。
【０００５】
このように、ＰＥＦＣは、燃料と酸素を供給することで、これまでのリチウム二次電池と同様に駆動電源として利用し得る。ＰＥＦＣの中でも、特に、燃料にメタノールを用い、これを改質せずにそのまま用いる直接メタノール型燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell，ＤＭＦＣ）は、システム構成が比較的簡単になり小型・軽量化に有利であることから、実用化に向けた様々な研究が進められている。
【０００６】
ところで、小型・軽量であることに加え高性能な燃料電池を実現するためには、発電のための反応場となる燃料極や空気極に活性の高い触媒を用い、燃料電池の出力特性の向上を図る必要がある。そのためには、触媒に含まれる白金等の金属微粒子のサイズを小さくしてその比表面積を大きくすると共に、そのような金属微粒子を担体上に高分散で担持することが望ましい。
【０００７】
燃料電池の分野に限らず、金属微粒子の形成方法については、これまで様々な提案がなされており、例えば、液中の金属塩をアルコールを用いて還元することによって金属微粒子を形成する方法が提案されている（特許文献１参照。）。
【０００８】
なお、燃料電池の電極に用いる触媒を形成する上で金属微粒子を白金のみで形成した場合には、その活性点が、供給される燃料や空気中に含まれるあるいは反応中に生成することのある一酸化炭素によって被毒されやすく、燃料電池の寿命が短くなる傾向がある。そのため、現在では、白金を他の金属と組み合わせる、例えばそれらの金属を合金化することにより、一酸化炭素による活性点の被毒を抑え、燃料電池の長寿命化を図っている。例えば、燃料電池の電極に、白金とルテニウム（Ｒｕ）を組み合わせた白金−ルテニウム微粒子をカーボン粒子に担持した触媒を用い、一酸化炭素による被毒を抑制する方法等が広く知られている。
【０００９】
一酸化炭素による被毒を抑制する方法としては、このほかにも、例えば、白金とニッケル（Ｎｉ）を組み合わせる方法が提案されている（特許文献２参照。）。この提案では、カーボン粒子にニッケル微粒子を担持した触媒とカーボン粒子に白金微粒子を担持した触媒とを物理的に混合することにより、燃料電池の長寿命化を図る試みがなされている。さらに、この提案では、カーボン粒子にニッケル微粒子を担持した触媒を形成した後に、これにさらに白金を担持し、燃料電池の長寿命化を図る試みもなされている。
【特許文献１】特開２０００−５４０１２号公報
【特許文献２】特開平８−２０３５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、一酸化炭素による被毒を抑制するために触媒を白金と他の金属を用いて構成する場合には、次のような問題点もある。
例えば、カーボン粒子に白金−ルテニウム微粒子を担持した触媒を形成する際には、まず、カーボン粒子と白金塩を含む溶液にアルコール等の還元剤を加えて白金塩を還元し、液体成分を除去してカーボン粒子上に白金を析出させる。その後、白金を析出させたカーボン粒子とルテニウム塩を含む溶液を調製し、再びアルコール等の還元剤によりルテニウム塩を還元して液体成分を除去し、ルテニウムを析出させる。
【００１１】
このようにカーボン粒子に白金と他の金属を含む金属微粒子を担持した触媒を形成する場合には、２段階の還元反応が必要になる。しかし、この方法は、カーボン粒子に白金のみを担持した触媒を形成する場合に比べて当然コストは高くなる。また、この方法では、２段階の還元反応を経ることで最終的に得られる金属微粒子が大きくなり、その比表面積が小さくなってしまう傾向がある。そのため、このような方法で得られる触媒を燃料電池の電極に用いても、高性能化する機器の駆動電源として利用可能な出力を安定して得ることは難しくなることが予想される。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、良好な出力特性を有する燃料電池を実現するための燃料電池用触媒の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、そのような燃料電池用触媒を用いた、良好な出力特性を有する燃料電池の製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、良好な出力特性を有する燃料電池を実現するための燃料電池用触媒、およびそのような燃料電池用触媒を用いた燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では上記課題を解決するために、担体に金属微粒子が担持された、燃料電池の電極に用いられる燃料電池用触媒の製造方法において、白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって前記白金と前記金属とを含む金属微粒子を形成する工程を有することを特徴とする燃料電池用触媒の製造方法が提供される。
【００１５】
このような燃料電池用触媒の製造方法によれば、白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元し、白金とその別の金属とを含む金属微粒子を形成する。これにより、還元反応を２段階で行うことなく、２種類の金属を含む金属微粒子を形成することができる。また、適当な条件で還元反応を行えば、還元反応を２段階で行う場合に比べ、小さな金属微粒子を分散性良く形成することができるようになる。このような金属微粒子を燃料電池用触媒に用いることにより、触媒の高活性化が図られるようになる。
【００１６】
また、本発明では、担体に金属微粒子が担持された触媒を電極に用いた燃料電池の製造方法において、白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成される、前記白金と前記金属とを含む金属微粒子を、担体に用いられる担体粒子に担持して触媒を形成する工程と、前記触媒の層を電解質層の少なくとも一方の面側に形成して電極を構成する工程と、を有することを特徴とする燃料電池の製造方法が提供される。
【００１７】
このような燃料電池の製造方法によれば、白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元して形成される金属微粒子を担体粒子に担持して触媒を形成し、その触媒を用いて電極を形成する。白金塩を金属カルボニルを用いて還元するため、小さく、分散性の良い金属微粒子が得られる。そのような金属微粒子が担体粒子に担持された触媒を用いて電極を構成することにより、燃料電池の高出力化が図られるようになる。
【００１８】
また、本発明では、担体に金属微粒子が担持された、燃料電池の電極に用いられる燃料電池用触媒において、白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成される、前記白金と前記金属とを含む金属微粒子が、担体に用いられる担体粒子に担持された構成を有することを特徴とする燃料電池用触媒が提供される。
【００１９】
このような燃料電池用触媒によれば、触媒が白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元して形成される金属微粒子を担体粒子に担持して形成され、触媒の高活性化が図られるようになる。
【００２０】
また、本発明では、担体に金属微粒子が担持された触媒を電極に用いた燃料電池において、白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成される、前記白金と前記金属とを含む金属微粒子が、担体に用いられる担体粒子に担持された触媒を、電極に用いたことを特徴とする燃料電池が提供される。
【００２１】
このような燃料電池によれば、白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元して形成される金属微粒子を担体粒子に担持して形成された触媒を電極に用いるので、その高出力化が図られるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、燃料電池の電極に用いられる燃料電池用触媒の金属微粒子を、白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成するようにした。これにより、小さな金属微粒子が担体上に高分散担持された燃料電池用触媒を形成することが可能になる。
【００２３】
また、このような燃料電池用触媒を燃料電池の電極に用いることにより、高性能機器の駆動電源としても利用し得る、良好な出力特性を有する燃料電池を実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は燃料電池の原理構成図である。
この図１に示す燃料電池１０には、固体電解質層１として、例えばプロトン伝導性を有するパーフルオロアルキルスルホン酸高分子膜等のフッ素樹脂系イオン交換膜が用いられている。この固体電解質層１は、燃料極２と空気極３とに挟まれ、これら燃料極２と空気極３の外側にはそれぞれ集電体４，５を介して流路板６，７が設けられている。
【００２５】
燃料極２および空気極３は、ここでは多孔質のカーボン粒子等の担体に白金と白金と異なる別の金属とを含む金属微粒子が担持された触媒を用いて形成されている。白金と異なる別の金属としては、例えば、モリブデン（Ｍｏ），コバルト（Ｃｏ），鉄（Ｆｅ），ロジウム（Ｒｈ），ルテニウムが用いられる。
【００２６】
集電体４，５は、例えば多孔質のカーボンペーパーで構成される。それらの外側に設けられる流路板６，７は、例えばカーボン製とされ、各流路板６，７からは、集電体４，５と電気的に接続された集電体リード４ａ，５ａがそれぞれ引き出されている。
【００２７】
このような構成を有する燃料電池１０は、燃料タンクを含む燃料極２側の外装材および空気極３側の外装材（共に図示せず。）によってパッキングされる。
この燃料電池１０には、燃料としてメタノール（ＣＨ3ＯＨ）水溶液が流路板６に設けられた流路６ａから直接供給されるようになっている。燃料電池１０内に供給された燃料中のメタノールと水（Ｈ2Ｏ）は、燃料極２上で反応し、それによって二酸化炭素（ＣＯ2）、プロトン（Ｈ+）および電子（ｅ-）が生成される。ここで生成された二酸化炭素は、流路板６に設けられた別の流路６ｂから燃料電池１０外に排出され、一方、プロトンは固体電解質層１内を空気極３側へ移動する。また、生成された電子は、集電体４から集電体リード４ａを通って燃料電池１０外に取り出され、外部回路の負荷８に供給された後、集電体リード５ａを通って空気極３側の集電体５へと流れる。空気極３側には流路板７に設けられた流路７ａから酸素（Ｏ2）が供給され、その酸素と固体電解質層１内を移動してきたプロトンとが、集電体５に流れてくる電子を用いて空気極３上で反応し、水が生成される。ここで生成された水は流路７ａから排出される。以上のような反応によって燃料電池１０による発電が行われる。
【００２８】
次に、上記構成を有する燃料電池１０の形成方法について説明する。
図２は燃料電池の形成方法の一例の概略説明図である。
ここでは、最初に、燃料電池１０の電極に用いる触媒の形成を行う。この触媒の形成は、まず、白金塩を、白金と異なる別の金属に一酸化炭素が配位した金属カルボニルによって還元し、白金と別の金属とを含む金属微粒子を形成する（ステップＳ１）。白金塩としては、例えば、白金アセチルアセトネート（Ｐｔ（ａｃａｃ）2）を用いることができる。また、金属カルボニルとしては、例えば先に例示したようなモリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニル、ルテニウムカルボニルを用いることができ、これらの金属カルボニルを１種または２種以上用いて、白金アセチルアセトネート等の白金塩を還元する。
【００２９】
還元反応は、適当な溶媒や分散剤を用い、白金塩と金属カルボニルを含む液相で行う。白金塩は、金属カルボニルの金属に配位した一酸化炭素によって白金に還元され、それと共に、一酸化炭素が配位していた金属と白金とを含んだ金属微粒子が形成されていく。また、還元反応時には、液温（還元温度）を適当に制御し、還元反応は、形成された金属微粒子が発火するのを防止するためアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガス雰囲気で行う。
【００３０】
次いで、このようにして形成された金属微粒子のサイズを選別する（ステップＳ２）。サイズの選別には、例えば、遠心分離機を利用することができる。還元反応後の金属微粒子を含む溶液を適当な条件（回転数、時間）で遠心分離することにより、分離後の上層と下層にはそれぞれ、一定粒度分布の金属微粒子が含まれるようになる。また、これら上層、下層のうち、必要なサイズの金属微粒子が含まれている方の層を取り出し、その内容物を再度適当な条件で遠心分離すれば、その分離後の上層と下層にそれぞれ、より狭い粒度分布の金属微粒子が得られるようになる。このような分離操作を必要な回数だけ繰り返すことにより、金属微粒子のサイズが選別される。
【００３１】
次いで、サイズを選別した金属微粒子を担体に担持する（ステップＳ３）。担持は、例えば、担体として用いるカーボンブラック等の多孔質のカーボン粒子を分散させた液中に、ステップＳ１，Ｓ２で得られた金属微粒子を分散させた液を加え、一定時間超音波を印加した後、ろ過し、乾燥することにより行う。これにより、カーボン粒子に金属微粒子が担持された触媒が形成される。この触媒の金属微粒子の担持量は、主に担持を行う際のカーボン粒子の仕込み量と金属微粒子の仕込み量によって調整される。
【００３２】
次いで、このようにして形成された触媒を用いて燃料電池の電極を形成する。まず、得られた触媒をプロトン伝導性高分子と共に適当な溶媒中に分散させてペースト状にした後、これをポリテトラフルオロエチレンシート等の基板上に塗布し、乾燥させ、触媒層を形成する（ステップＳ４）。プロトン伝導性高分子としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸高分子を用いることができる。プロトン伝導性高分子は、ここではプロトンを伝導する役割のほか、触媒粒子間の結着剤としての役割も果たす。
【００３３】
このような触媒層の形成後は、これをホットプレス等によってパーフルオロアルキルスルホン酸高分子膜等の固体電解質層１の表面に転写する（ステップＳ５）。これにより、固体電解質層１に燃料極２あるいは空気極３となる電極が接合された、いわゆるＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly）構造が形成される。なお、このようなＭＥＡ構造においては、必ずしも固体電解質層１の両面に上記ステップＳ１〜Ｓ４に従って形成された触媒が用いられていることを要しない。例えば、燃料極２には従来行われている方法で形成された触媒を用い、空気極３のみに上記ステップＳ１〜Ｓ４に示した方法に従って形成された触媒を用いるようにすることも可能である。
【００３４】
固体電解質層１の両面に電極を形成してＭＥＡ構造を形成した後は、その両面に多孔質のカーボンペーパーをホットプレス等によって接合し、そのカーボンペーパーによって集電体４，５を形成する（ステップＳ６）。最後に、各集電体４，５の外側に所定の流路板６，７を取り付け（ステップＳ７）、集電体リード４ａ，５ａを引き出し、全体を所定の外装材によってパッキングする（ステップＳ８）。このようにして構成される燃料電池１０に対し、その燃料極２側にメタノール水溶液を供給し、空気極３側に酸素を供給して、集電体リード４ａ，５ａを外部回路の負荷８に接続することにより、発電が開始されることになる。
【００３５】
なお、上記ステップＳ１〜Ｓ８に例示した形成方法では、そのステップＳ２，Ｓ３においてサイズを選別した上で金属微粒子をカーボン粒子に担持するようにしたが、サイズを選別することなく金属微粒子をカーボン粒子に担持するようにしてもよい。その場合は、例えば、ステップＳ１に従って白金塩を金属カルボニルで還元して金属微粒子を形成した後、ステップＳ３に従ってその金属微粒子をカーボン粒子に担持するようにすればよい。
【００３６】
あるいは、白金塩の金属カルボニルによる還元前に、白金塩とカーボン粒子を液中に分散させておき、これに金属カルボニルを加えて白金塩を還元して金属微粒子を形成し、ろ過および乾燥によって液体成分を除去して、金属微粒子をカーボン粒子に担持するようにしてもよい。このような手順で触媒の形成を行えば、燃料電池１０の電極をより効率的に形成することができるようになる。
【００３７】
このようにステップＳ１〜Ｓ８に例示した方法による燃料電池１０の形成では、白金以外の金属の金属カルボニルを用いて白金塩を還元しカーボン粒子に白金と白金以外の金属を含む金属微粒子を形成し、それを用いて触媒を形成する。すなわち、白金と白金以外の金属を含む金属微粒子の形成自体は１回の還元反応で行えるため、従来のような２段階の還元反応で金属微粒子を形成する場合に比べ、触媒形成を低コストで効率的に行えるようになる。さらに、白金以外の金属の金属カルボニルを用いて白金塩を還元して金属微粒子を形成することにより、その還元条件を適当に設定すれば、２段階の還元反応で金属微粒子を形成する場合に比べて、金属微粒子のサイズをより小さくすることが可能になる。
【００３８】
次に、上記の形成方法を具体例を挙げて詳細に説明する。ここでは、白金以外の金属としてモリブデンを用い、白金−モリブデン微粒子をカーボン粒子に担持した触媒を形成して、それを用いて燃料電池を形成した場合を例にして説明する。
【００３９】
最初に、白金−モリブデン微粒子の形成について述べる。
まず、アルゴン雰囲気のグローブボックス中で、金属前駆体である白金アセチルアセトネート約１．９７ｇ、分散剤である１，２−ヘキサデカンジオール約３．９ｇ、溶媒であるオクチルエーテル約２０ｍｌをスターラと共にフラスコ内に入れた。さらにグローブボックス中で、そのフラスコ内に、分散剤であるオレイン酸約１．６ｍｌとオレイルアミン約１．７ｍｌ、還元剤でありかつ金属前駆体でもあるモリブデンカルボニル（Ｍｏ（ＣＯ）6）約２．５４ｇを入れた。その後、フラスコの口をラバーセプタムで塞ぎ、フラスコをグローブボックス外に出した。なお、白金アセチルアセトネートとモリブデンカルボニルの各仕込み量は、白金とモリブデンの重量比が約１になるように設定した。
【００４０】
続いて、アルゴンガスを満たした風船を用意し、これに注射器を繋ぎ、注射器の針をフラスコの口を塞いでいるラバーセプタムに刺し込んだ。これにより、フラスコ内は外気から遮断されたままアルゴン雰囲気が維持された。スターラを用いて攪拌しながらマントルヒータによってフラスコを還元温度約２３０℃まで加熱し、温度が約２３０℃に達してからそのまま約３０分間保持した。その後、フラスコをマントルヒータから外し、室温まで冷却した。
【００４１】
これにより、白金アセチルアセトネートはモリブデンカルボニルによって還元され、フラスコ内の溶液中に白金−モリブデン微粒子が形成された。
次いで、白金−モリブデン微粒子のサイズの選別について述べる。
【００４２】
白金−モリブデン微粒子の形成後は、フラスコ内の溶液（約２５ｍｌ）を取り出し、これにエタノール約５０ｍｌを加えて攪拌した後、３０００ｒｐｍで１５分間の条件で遠心分離を行った（日立株式会社製ＨＩＭＡＣＣＴ−５ＤＬ）。これにより、溶液は上層の液と下層の沈殿に分かれた。
【００４３】
このとき、上層の液には比較的サイズの小さい白金−モリブデン微粒子が含まれ、下層の沈殿には比較的サイズの大きな白金−モリブデン微粒子が含まれるようになる。この遠心分離後の沈殿を取り出す、あるいは上層の液を取り出すことにより、一定粒度分布の白金−モリブデン微粒子を得ることができる。
【００４４】
ここでは、まず、遠心分離後の上層の液を捨てて、この段階で比較的小さな白金−モリブデン微粒子を取り除いた。そして、残った下層の沈殿に分散剤のオレイン酸とオレイルアミンを各約０．１ｍｌ、溶媒のヘキサン約２５ｍｌとエタノール約５ｍｌをこの順で加えた後、パスツールピペットによる吸込みと噴出を繰り返して、その沈殿を分散させた。
【００４５】
均一に分散したことを確認した後、再び３０００ｒｐｍで１５分間の条件で遠心分離を行い、今度は上層の液を取り出し、下層の沈殿は捨てて、この段階で比較的大きな白金−モリブデン微粒子を取り除いた。そして、取り出した上層の液には溶媒のエタノール約３０ｍｌを加え、３０００ｒｐｍで１５分間の条件で遠心分離を行った。
【００４６】
この遠心分離後は、再び上層の液を捨てて、この段階で比較的小さな白金−モリブデン微粒子を取り除き、下層の沈殿に溶媒のヘキサン約４０ｍｌとエタノール約６ｍｌを加え、パスツールピペットを用いてその沈殿を分散させた。
【００４７】
均一に分散したことを確認した後、３０００ｒｐｍで１５分間の条件で遠心分離を行い、上層の液を取り出し、下層の沈殿は捨てて、この段階で比較的大きな白金−モリブデン微粒子を取り除いた。そして、取り出した上層の液に溶媒のエタノール約２０ｍｌを加え、３０００ｒｐｍで１５分間の条件で遠心分離を行った。
【００４８】
この遠心分離後の上層の液は捨て、残った沈殿は、分散剤のオレイン酸とオレイルアミンを各約０．１ｍｌ、溶媒のヘキサン約２５ｍｌとエタノール約５ｍｌをこの順序で加え、パスツールピペットを用いて分散させ、保存した。
【００４９】
図３はサイズ選別後の白金−モリブデン微粒子の透過型電子顕微鏡写真である。上記の手順に従ってサイズ選別を行うことにより、この図３に示すように、サイズ選別後には、約２ｎｍ〜５ｎｍ程度のサイズの揃った白金−モリブデン微粒子２０を分散性良く得ることができた。
【００５０】
次いで、白金−モリブデン微粒子の担体への担持について述べる。
ここでは、まず、オレイン酸とオレイルアミンを各約０．１ｍｌ、ヘキサン約２５ｍｌ、エタノール約５ｍｌを混合したものを分散媒とし、これに担体となる多孔質のカーボン粒子（ライオン株式会社製ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）約０．０２ｇを加えた。なお、このカーボン粒子は、窒素（Ｎ2）を用いたＢＥＴ法（Ｎ2−ＢＥＴ法）による比表面積が約１２７０ｍ2／ｇ、一次粒子径が約３４ｎｍである。このカーボン粒子を入れた混合液に超音波振動子（ソニックアンドマテリアルズ株式会社製Ｖｉｂｒａ−ｃｅｌｌ ｍｏｄｅｌ ＶＣ１３０）を入れ、出力約６Ｗ〜７Ｗの超音波を約２０分間印加し、カーボン粒子を液中に分散させた。
【００５１】
そして、このカーボン粒子分散液に、先に保存しておいた白金−モリブデン微粒子の分散液を加えた。加えた白金−モリブデン微粒子分散液の量は、そこに約０．０２ｇの白金−モリブデン微粒子が含まれるような量とした。すなわち、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒を形成したときに、理論上、触媒中に白金−モリブデン微粒子が約５０重量％（ｗｔ％）含まれることとなるように仕込み量を設定した。
【００５２】
その後、カーボン粒子分散液と白金−モリブデン微粒子分散液の混合液に超音波振動子を入れ、出力６Ｗ〜７Ｗの超音波を約２０分間印加した。そして、ポアサイズ約０．１μｍのフッ素樹脂系フィルタによってろ過することにより、白金−モリブデン微粒子が担持されたカーボン粒子を回収した。その後、これを空気中、約１８０℃で約１０分間加熱乾燥し、溶媒や分散剤等が含まれる液体成分を除去し、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子が担持された燃料電池用触媒を得た。このとき得られた触媒の白金−モリブデン担持量は、分析の結果、約４２ｗｔ％であった。
【００５３】
図４はカーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒の透過型電子顕微鏡写真である。なお、この図４に示す触媒は、その白金−モリブデン担持量が約４２ｗｔ％のものである。図４に示すように、この触媒は、カーボン粒子３０上にサイズの揃った白金−モリブデン微粒子３１が分散性良く担持されていた。
【００５４】
なお、ここでは省略したが、加熱乾燥後の燃料電池用触媒をさらに水素雰囲気で熱処理するようにしてもよい。
次いで、燃料電池の電極形成について述べる。
【００５５】
まず、空気極の形成について述べる。ここでは空気極を、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒を用いて形成した。まず、この触媒をパーフルオロアルキルスルホン酸高分子と共に水−アルコール系混合溶媒中に分散させ、これを脱泡して触媒ペーストを形成した。そして、このようにして形成された触媒ペーストをポリテトラフルオロエチレンシートに塗布し、乾燥させて、触媒層を形成した。触媒層の形成後は、これをホットプレスによって固体電解質層となるパーフルオロアルキルスルホン酸高分子膜の一方の面側に転写した。
【００５６】
続いて、燃料極の形成について述べる。ここでは燃料極に、従来の２段階の還元反応によってカーボン粒子に白金−ルテニウム微粒子を担持した触媒を用いた。この触媒のカーボン粒子には、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した上記触媒と同種のもの（ライオン株式会社製ケッチェンブラックＥＣ，ＢＥＴ比表面積約８００ｍ2／ｇ、一次粒子径約４０ｎｍ）を用いた。また、白金−ルテニウム担持量は約５３ｗｔ％（白金担持量約３０ｗｔ％、ルテニウム担持量約２３ｗｔ％）とした。なお、白金−ルテニウム微粒子のＣＯ吸着法による比表面積は約１０３ｍ2／ｇ、カーボン粒子を含む触媒全体のＮ2−ＢＥＴ法による比表面積は３３８ｍ2／ｇであった。
【００５７】
このような触媒を用い、空気極の形成と同様に、触媒をパーフルオロアルキルスルホン酸高分子と共に水−アルコール系混合溶媒中に分散させ、これを脱泡して触媒ペーストを形成した後、その触媒ペーストを用いてポリテトラフルオロエチレンシートに触媒層を形成した。そして、それを、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒層を一方の面側に転写したパーフルオロアルキルスルホン酸高分子膜のもう一方の面側に、ホットプレスによって転写した。このようにして、固体電解質層の一方の面に白金−モリブデン微粒子を含む触媒で構成された空気極が接合され、他方の面側に白金−ルテニウム微粒子を含む触媒で構成された燃料極が接合されたＭＥＡ構造を得た。
【００５８】
次いで、集電体、流路板および外装材の取り付けについて述べる。
ＭＥＡ構造の形成後、その空気極側と燃料極側にそれぞれ、集電体として多孔質のカーボンペーパーをホットプレスによって接合し、さらに、空気極側と燃料極側にそれぞれ、所定の流路を設けた流路板を取り付けた。これにより、ＭＥＡ構造が集電体で挟持され、その外側に流路板を取り付けた燃料電池の基本構造を形成した。そして、その流路板から集電体リードを引き出した後、これを燃料タンクを含む燃料極側の外装材および空気極側の外装材によってパッキングした。このようにして形成された燃料電池の燃料極に燃料のメタノール水溶液を、空気極に酸素を含むガス、例えば空気を供給し、集電体リードを外部回路に接続することにより発電が開始される。
【００５９】
ここで、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒を用いて電極を構成した燃料電池の出力特性について説明する。
図５は触媒の金属担持量と燃料電池の出力の関係を示す図である。図５において、横軸は燃料電池の空気極に用いた触媒の金属担持量（ｗｔ％）を表し、縦軸は燃料電池出力（ｍＷ／ｃｍ2）を表している。
【００６０】
図５には、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子が担持されてその担持量が約２１ｗｔ％，約４２ｗｔ％の２種類の触媒（Ｐｔ−Ｍｏ／Ｃ）を用いて空気極を構成した場合の燃料電池出力を示している。図中、Ｐｔ−Ｍｏ／Ｃは、白金とモリブデンの合金が、カーボンに担持されているということを意味している。なお、この図５に示した白金−モリブデン担持量約４２ｗｔ％の触媒は、上記形成方法の例において示したものを表している。また、白金−モリブデン担持量約２１ｗｔ％の触媒は、白金とモリブデンの各前駆体の仕込み量を変化させた以外は上記形成方法の例に示した条件に従って形成したものである。
【００６１】
また、図５には、比較のため、カーボン粒子に白金微粒子のみが担持されてその担持量が約４８ｗｔ％，約６８ｗｔ％の２種類の触媒（Ｐｔ／Ｃ）を用いて空気極を構成した場合の燃料電池の出力についても併せて示している。図中、Ｐｔ／Ｃは、白金がカーボンに担持されているということを意味している。この触媒のカーボン粒子には、上記の白金−モリブデン微粒子を担持した触媒と同種のもの（ライオン株式会社製ケッチェンブラックＥＣ，ＢＥＴ比表面積約８００ｍ2／ｇ、一次粒子径約４０ｎｍ）を用いている。なお、白金担持量約４８ｗｔ％の触媒は、白金微粒子のＣＯ吸着法による比表面積が約１５０ｍ2／ｇ、触媒全体のＮ2−ＢＥＴ法による比表面積が３８３ｍ2／ｇであった。また、白金担持量約６８ｗｔ％の触媒は、白金微粒子のＣＯ吸着法による比表面積が約８４ｍ2／ｇ、触媒全体のＮ2−ＢＥＴ法による比表面積が１９６ｍ2／ｇであった。
【００６２】
なお、この出力測定に用いた燃料電池の燃料極は、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒を用いて空気極を構成した場合、カーボン粒子に白金微粒子を担持した触媒を用いて空気極を構成した場合共に、それらの金属担持量に依らず、上記形成方法の例において示したようにカーボン粒子に白金−ルテニウム微粒子を担持量約５３ｗｔ％で担持した触媒を用いて構成した。
【００６３】
図５より、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒を用いて空気極を構成した場合には、その白金−モリブデン担持量が約２１ｗｔ％のときに約６０ｍＷ／ｃｍ2、約４２ｗｔ％のときに約７６ｍＷ／ｃｍ2であった。一方、カーボン粒子に白金微粒子を担持した触媒を用いて空気極を形成した場合には、その白金担持量が約４８ｗｔ％のときに約３６ｍＷ／ｃｍ2、約６８ｗｔ％のときに約５９ｍＷ／ｃｍ2であった。このように、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒を用いて空気極を形成した場合の方が、カーボン粒子に白金微粒子のみを担持した触媒を用いて空気極を形成した場合に比べ、少ない金属担持量で高い出力を示した。
【００６４】
さらに、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒は、白金について見ると、白金の担持量が白金−モリブデン担持量のおおよそ半分程度になることを考慮すれば、カーボン粒子に白金微粒子を担持した触媒に比べ、いっそう少ない白金担持量で高い出力を示していることがわかる。
【００６５】
このように、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒を用いて空気極を構成した場合には、少ない金属担持量、また少ない白金担持量で高出力を得ることができる。このことから、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒では、カーボン粒子上にサイズが小さくかつサイズの揃った白金−モリブデン微粒子が高分散担持されていることが示唆される。
【００６６】
この図５に示した各触媒の活性についても併せて検討した。ここでは、各触媒の活性を、過酸化水素水（１０体積％）の分解反応速度（酸素発生速度）を測定することによって評価した。
【００６７】
図６は触媒の金属担持量と酸素発生速度の関係を示す図である。図６において、横軸は触媒の金属担持量（ｗｔ％）を表し、縦軸は酸素発生速度（ｍｌ／ｇ・ｓ）を表している。
【００６８】
図６より、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒では、その白金−モリブデン担持量が約２１ｗｔ％のときに約７２６３ｍｌ／ｇ・ｓ、約４２ｗｔ％のときに約１００４８ｍｌ／ｇ・ｓであった。一方、カーボン粒子に白金微粒子を担持した触媒では、その白金担持量が約４８ｗｔ％のときに約３２７３ｍｌ／ｇ・ｓ、約６８ｗｔ％のときに約６３８０ｍｌ／ｇ・ｓであった。
【００６９】
このように、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒の方が、カーボン粒子に白金微粒子のみを担持した触媒に比べ、少ない金属担持量で高い酸素発生速度を示し、その大小関係は上記図５に示した関係と同様になった。このことから、カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒を空気極に用いたことによる燃料電池の高出力化は、空気極に用いた触媒の高活性化によるものだということができる。
【００７０】
以上述べたように、白金塩をモリブデンカルボニルを用いて還元することにより、サイズが小さく分散性の良好な白金−モリブデン微粒子を形成することができる。このようにして形成される白金−モリブデン微粒子をカーボン粒子に担持することにより、カーボン粒子に小さな白金−モリブデン微粒子が高分散担持された高活性の触媒を得ることが可能になる。そして、このような触媒を用いて燃料電池の空気極を構成すれば、高性能機器の駆動電源として利用し得る高出力の燃料電池を形成することができるようになる。
【００７１】
なお、ここではカーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒を空気極にのみ用いたが、勿論、燃料極にのみ、あるいは空気極と燃料極の両方に用いるようにしてもよい。
【００７２】
また、ここではモリブデンカルボニルを用いた場合を例にして述べたが、空気極や燃料極に、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニル、ルテニウムカルボニル等を用いて白金塩を還元して形成された触媒を用いてもよい。さらに、前述のように、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニル、ルテニウムカルボニル等のうち２種以上を用いて白金塩を還元して形成される３元系触媒を用いてもよい。これらの場合、形成する金属微粒子の組成を考慮し、還元反応時の金属カルボニルの仕込み量を適宜調整すればよい。その他の条件、例えば還元温度や還元時間等は、特別な変更を要しない。このような触媒によっても、上記図５および図６に示した特性と同様の特性を得ることが可能である。
【００７３】
また、以上のようにして形成された白金と白金以外の金属を含む金属微粒子を形成した後に、この金属微粒子を硫酸や硝酸等の酸に浸漬することにより、そこに含まれている白金以外の金属を選択的に除去するようにしてもよい。そして、このようにして形成された金属微粒子を用い、必要に応じてサイズを選別する処理を行って、触媒を形成し、これを空気極や燃料極に用いるようにする。酸を用いて金属微粒子に含まれる白金以外の金属を選択的に除去することにより、残る金属微粒子の表面にはより凹凸が発生するため、その表面積を大きくして触媒活性の向上を図り、燃料電池の出力特性の向上を図ることが可能になる。
【００７４】
（付記１）  担体に金属微粒子が担持された、燃料電池の電極に用いられる燃料電池用触媒の製造方法において、
白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって前記白金と前記金属とを含む金属微粒子を形成する工程を有することを特徴とする燃料電池用触媒の製造方法。
【００７５】
（付記２）  前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニルおよびルテニウムカルボニルのいずれかであることを特徴とする付記１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００７６】
（付記３）  前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニル、ルテニウムカルボニルから選択される２種以上であることを特徴とする付記１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００７７】
（付記４）  前記金属微粒子を形成する工程後に、
形成された前記金属微粒子を担体に用いられる担体粒子に担持する工程を有することを特徴とする付記１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００７８】
（付記５）  前記金属微粒子を前記担体粒子に担持する工程においては、
前記金属微粒子と前記担体粒子とを液中に分散させ、液体成分を除去することによって、前記金属微粒子を前記担体粒子に担持することを特徴とする付記４記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００７９】
（付記６）  前記金属微粒子を形成する工程においては、
液中で、担体に用いられる担体粒子の存在下で、前記白金塩を前記金属カルボニルを用いて還元して前記金属微粒子を形成し、液体成分を除去することによって、前記担体粒子に担持された状態で前記金属微粒子を形成することを特徴とする付記１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８０】
（付記７）  前記金属微粒子を形成する工程後に、
形成された前記金属微粒子のサイズを選別する工程を有することを特徴とする付記１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８１】
（付記８）  前記金属微粒子のサイズを選別する工程においては、
前記金属微粒子を液中に分散させ、前記金属微粒子が分散された前記液の遠心分離を行い、上層に含まれるものと下層に含まれるものとに分離することによって、前記金属微粒子のサイズを選別することを特徴とする付記７記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８２】
（付記９）  前記金属微粒子のサイズを選別する工程後に、
サイズを選別された前記金属微粒子を担体に用いられる担体粒子に担持する工程を有することを特徴とする付記７記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８３】
（付記１０）  前記金属微粒子を前記担体粒子に担持する工程においては、
前記金属微粒子と前記担体粒子とを液中に分散させ、液体成分を除去することによって、前記金属微粒子を前記担体粒子に担持することを特徴とする付記９記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８４】
（付記１１）  前記金属微粒子を形成する工程後に、
前記金属微粒子に含まれる前記金属を選択的に除去する工程を有することを特徴とする付記１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８５】
（付記１２）  前記金属を選択的に除去する工程においては、
酸を用いて前記金属微粒子に含まれる前記金属を選択的に除去することを特徴とする付記１１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８６】
（付記１３）  前記金属を選択的に除去する工程後に、
前記金属が選択的に除去された前記金属微粒子を担体に用いられる担体粒子に担持する工程を有することを特徴とする付記１１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８７】
（付記１４）  前記金属を選択的に除去する工程後に、
前記金属が選択的に除去された前記金属微粒子のサイズを選別する工程を有することを特徴とする付記１１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８８】
（付記１５）  前記金属微粒子のサイズを選別する工程後に、
サイズを選別された前記金属微粒子を担体に用いられる担体粒子に担持することを特徴とする付記１４記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００８９】
（付記１６）  前記白金塩は、白金アセチルアセトネートであることを特徴とする付記１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
（付記１７）  前記金属微粒子を形成する工程においては、
前記白金塩と前記金属カルボニルとを分散剤と共に溶媒中に加えた溶液を形成し、前記溶液を攪拌しながら還元温度まで加熱することによって、前記金属微粒子を形成することを特徴とする付記１記載の燃料電池用触媒の製造方法。
【００９０】
（付記１８）  前記溶液の形成と前記溶液の加熱とを不活性ガス雰囲気で行うことを特徴とする付記１７記載の燃料電池用触媒の製造方法。
（付記１９）  担体に金属微粒子が担持された触媒を電極に用いた燃料電池の製造方法において、
白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成される、前記白金と前記金属とを含む金属微粒子を、担体に用いられる担体粒子に担持して触媒を形成する工程と、
前記触媒の層を電解質層の少なくとも一方の面側に形成して電極を構成する工程と、
を有することを特徴とする燃料電池の製造方法。
【００９１】
（付記２０）  前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニルおよびルテニウムカルボニルのいずれかであることを特徴とする付記１９記載の燃料電池の製造方法。
【００９２】
（付記２１）  前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニル、ルテニウムカルボニルから選択される２種以上であることを特徴とする付記１９記載の燃料電池の製造方法。
【００９３】
（付記２２）  前記触媒を形成する工程においては、
前記白金塩を前記金属カルボニルを用いて還元することによって形成された前記金属微粒子と前記担体粒子とを液中に分散させ、液体成分を除去することによって、前記担体粒子に前記金属微粒子が担持された前記触媒を形成することを特徴とする付記１９記載の燃料電池の製造方法。
【００９４】
（付記２３）  前記触媒を形成する工程においては、
液中で、前記担体粒子の存在下で、前記白金塩を前記金属カルボニルを用いて還元して前記金属微粒子を形成し、液体成分を除去することによって、前記担体粒子に前記金属微粒子が担持された前記触媒を形成することを特徴とする付記１９記載の燃料電池の製造方法。
【００９５】
（付記２４）  前記触媒を形成する工程においては、
前記白金塩を前記金属カルボニルを用いて還元することによって前記金属微粒子を形成した後に、形成された前記金属微粒子のサイズを選別し、サイズを選別された前記金属微粒子と前記担体粒子とを液中に分散させ、液体成分を除去することによって、前記担体粒子にサイズを選別された前記金属微粒子が担持された前記触媒を形成することを特徴とする付記１９記載の燃料電池の製造方法。
【００９６】
（付記２５）  前記触媒を形成する工程においては、
前記白金塩を前記金属カルボニルを用いて還元することによって前記金属微粒子を形成した後に、前記金属微粒子に含まれる前記金属を選択的に除去し、前記金属が選択的に除去された前記金属微粒子と前記担体粒子とを液中に分散させ、液体成分を除去することによって、前記担体粒子に前記金属が選択的に除去された前記金属微粒子が担持された前記触媒を形成することを特徴とする付記１９記載の燃料電池の製造方法。
【００９７】
（付記２６）  前記金属微粒子に含まれる前記金属を選択的に除去し、前記金属が選択的に除去された前記金属微粒子と前記担体粒子とを液中に分散させ、液体成分を除去することによって、前記担体粒子に前記金属が選択的に除去された前記金属微粒子が担持された前記触媒を形成する際には、
前記金属微粒子に含まれる前記金属を選択的に除去した後に、前記金属が選択的に除去された前記金属微粒子のサイズを選別し、サイズを選別された前記金属微粒子と前記担体粒子とを液中に分散させ、液体成分を除去することによって、前記担体粒子にサイズを選別された前記金属微粒子が担持された前記触媒を形成することを特徴とする付記２５記載の燃料電池の製造方法。
【００９８】
（付記２７）  前記白金塩は、白金アセチルアセトネートであることを特徴とする付記１９記載の燃料電池の製造方法。
（付記２８）  担体に金属微粒子が担持された、燃料電池の電極に用いられる燃料電池用触媒において、
白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成される、前記白金と前記金属とを含む金属微粒子が、担体に用いられる担体粒子に担持された構成を有することを特徴とする燃料電池用触媒。
【００９９】
（付記２９）  前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニルおよびルテニウムカルボニルのいずれかであることを特徴とする付記２８記載の燃料電池用触媒。
【０１００】
（付記３０）  前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニル、ルテニウムカルボニルから選択される２種以上であることを特徴とする付記２８記載の燃料電池用触媒。
【０１０１】
（付記３１）  担体に金属微粒子が担持された触媒を電極に用いた燃料電池において、
白金塩を白金と異なる別の金属の金属カルボニルを用いて還元することによって形成される、前記白金と前記金属とを含む金属微粒子が、担体に用いられる担体粒子に担持された触媒を、電極に用いたことを特徴とする燃料電池。
【０１０２】
（付記３２）  前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニルおよびルテニウムカルボニルのいずれかであることを特徴とする付記３１記載の燃料電池。
【０１０３】
（付記３３）  前記金属カルボニルは、モリブデンカルボニル、コバルトカルボニル、鉄カルボニル、ロジウムカルボニル、ルテニウムカルボニルから選択される２種以上であることを特徴とする付記３１記載の燃料電池。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】燃料電池の原理構成図である。
【図２】燃料電池の形成方法の一例の概略説明図である。
【図３】サイズ選別後の白金−モリブデン微粒子の透過型電子顕微鏡写真である。
【図４】カーボン粒子に白金−モリブデン微粒子を担持した触媒の透過型電子顕微鏡写真である。
【図５】触媒の金属担持量と燃料電池の出力の関係を示す図である。
【図６】触媒の金属担持量と酸素発生速度の関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  固体電解質層
２  燃料極
３  空気極
４，５  集電体
４ａ，５ａ  集電体リード
６，７  流路板
６ａ，６ｂ，７ａ  流路
８  負荷
１０  燃料電池
２０，３１  白金−モリブデン微粒子
３０  カーボン粒子
【図１】
2006172996.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006172996.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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