(57)【要約】【課題】出力の低下を抑制でき、耐久性の向上を図ることができる燃料電池を提供することを提供すること。【解決手段】燃料電池に、電解質層と、電解質層を挟んで対向配置され、液体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、液体燃料に、ヒドラジン類と、アルカリ金属水酸化物と、水とを含有させる。そして、液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度が、式（１）ｙ＝０．８ｅ０．０２６ｘ＋Ａ（式（１）中、ｙは液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度［ｍｏｌ／Ｌ］を示し、ｘは、液体燃料に対するヒドラジン類の濃度［質量％］を示し、Ａは−０．２６以上＋０．２１以下の値を示す。）を満たすように調整する。【選択図】図３
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【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、液体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、
前記液体燃料は、ヒドラジン類と、アルカリ金属水酸化物と、水とを含有し、
前記液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度は、下記式（１）を満たす
式（１）
ｙ＝０．８ｅ０．０２６ｘ＋Ａ
（式（１）中、ｙは液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度［ｍｏｌ／Ｌ］を示し、ｘは、液体燃料に対するヒドラジン類の濃度［質量％］を示し、Ａは−０．２６以上＋０．２１以下の値を示す。）
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、燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体高分子型燃料電池として、ヒドラジンを含有する液体燃料を使用する燃料電池が知られている。そのような液体燃料には、添加剤としてアルカリ金属水酸化物が添加される場合がある。
【０００３】
例えば、ＫＯＨの濃度が１ｍｏｌ／Ｌであり、かつ、水加ヒドラジンの濃度が２０質量％である液体燃料が使用される燃料電池が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−８１８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の燃料電池では、発電に伴って出力が低下するという不具合がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、出力の低下を抑制でき、耐久性の向上を図ることができ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】
【０００７】
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、液体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、前記液体燃料は、ヒドラジン類と、アルカリ金属水酸化物と、水とを含有し、前記液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度は、下記式（１）を満たすことを特徴とする、燃料電池を含んでいる。
【０００８】
式（１）
ｙ＝０．８ｅ０．０２６ｘ＋Ａ
（式（１）中、ｙは液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度［ｍｏｌ／Ｌ］を示し、ｘは、液体燃料に対するヒドラジン類の濃度［質量％］を示し、Ａは−０．２６以上＋０．２１以下の値を示す。）
【発明の効果】
【０００９】
本発明の燃料電池によれば、液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度が上記式（１）を満たすので、出力の低下を抑制することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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、各参考例における、液体燃料に対する水酸化カリウムの濃度と電流維持率との相関を示すグラフである。
【図３】図３は、各参考例における、液体燃料に対する水加ヒドラジン濃度と水酸化カリウムの濃度との相関を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１．燃料電池の構成
燃料電池１は、固体高分子型燃料電池であって、通常、複数の燃料電池セルＳが積層されたスタック構造として形成される。しかし、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のみを示している。
【００１２】
燃料電池セルＳは、電解質層４と、燃料側電極２と、酸素側電極３とを備えている。
【００１３】
電解質層４は、アニオン交換膜またはカチオン交換膜から形成され、好ましくは、アニオン交換膜から形成されている。
【００１４】
アニオン交換膜としては、酸素側電極３で生成されるアニオン成分としての水酸化物イオン（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、アニオン交換基（例えば、４級アンモニウム基、ピリジニウム基など）を有する固体高分子膜（アニオン交換樹脂）などが挙げられる。
【００１５】
燃料側電極２は、電解質層４の厚み方向一方面に薄層として積層されている。燃料側電極２は、例えば、燃料酸化触媒を含有している。
【００１６】
燃料酸化触媒としては、特に制限されず、例えば、白金族元素、鉄族元素などの周期表（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、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。
【００１７】
燃料酸化触媒は、単独使用または２種以上併用することができる。燃料酸化触媒のなかでは、好ましくは、鉄族元素（例えば、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ））の金属単体が挙げられ、さらに好ましくは、ニッケルの金属単体が挙げられる。燃料酸化触媒がニッケルの金属単体である場合、ニッケルの金属単体は、立方晶系の結晶構造を有している。
【００１８】
また、燃料酸化触媒は、触媒担体に担持された担持触媒であってもよい。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。
【００１９】
また、燃料側電極２は、イオン交換樹脂をさらに含有してもよい。イオン交換樹脂としては、例えば、アイオノマー（例えば、炭化水素系アイオノマー、フッ素系アイオノマー、ウレタン系アイオノマーなど）が挙げられ、好ましくは、炭化水素系アイオノマーが挙げられる。
【００２０】
イオン交換樹脂のイオン交換容量は、例えば、０．５ｍｅｑ．／ｇ以上、好ましくは、１．０ｍｅｑ．／ｇ以上、例えば、２．０ｍｅｑ．／ｇ以下、好ましくは、１．５ｍｅｑ．／ｇ以下である。
【００２１】
また、イオン交換樹脂の含有割合は、燃料酸化触媒１質量部に対して、例えば、０．１質量部以上、好ましくは、０．３質量部以上、例えば、１．０質量部以下、好ましくは、０．８質量部以下である。
【００２２】
このような燃料側電極２を形成するには、例えば、燃料酸化触媒と、必要によりイオン交換樹脂とが、溶媒（例えば、アルコールとテトラヒドロフランとの混合溶媒など）に分散されて形成されるインクを、電解質層４の厚み方向一方面に公知の方法で塗布し、乾燥させる。
【００２３】
燃料側電極２の厚みは、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上、例えば、５００μｍ以下、好ましくは、２００μｍ以下である。
【００２４】
燃料側電極２における燃料酸化触媒の担持量は、例えば、０．０５ｍｇ／ｃｍ２以上、好ましくは、１．０ｍｇ／ｃｍ２以上、例えば、５．０ｍｇ／ｃｍ２以下、好ましくは、２．０ｍｇ／ｃｍ２以下である。
【００２５】
酸素側電極３は、電解質層４に対して燃料側電極２の反対側に位置しており、電解質層４の厚み方向他方面に薄層として積層されている。つまり、燃料側電極２および酸素側電極３は、電解質層４を挟んで対向配置されている。
【００２６】
酸素側電極３は、酸素還元触媒を含有している。酸素還元触媒は、遷移金属を含んでおり、例えば、遷移金属に錯体形成有機化合物が配位することによって形成されるか、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って形成されている。
【００２７】
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。
【００２８】
遷移金属は、単独使用または２種以上併用することができる。遷移金属のなかでは、好ましくは、鉄が挙げられる。
【００２９】
錯体形成有機化合物は、遷移金属原子に配位することによって、当該遷移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。
【００３０】
錯体形成有機化合物は、単独使用または２種以上併用することができる。錯体形成有機化合物のなかでは、好ましくは、アミノアンチピリンが挙げられる。
【００３１】
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。
【００３２】
導電性高分子は、単独使用または２種以上併用することができる。導電性高分子のなかでは、好ましくは、ポリピロールが挙げられる。
【００３３】
また、酸素側電極３は、上記のイオン交換樹脂をさらに含有することもできる。そして、酸素側電極３は、例えば、上記した燃料側電極２の形成と同様の方法により形成することができる。
【００３４】
酸素側電極３の厚みは、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、１μｍ以上、例えば、１００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以下である。
【００３５】
酸素側電極３における酸素還元触媒の担持量は、例えば、０．０５ｍｇ／ｃｍ２以上、好ましくは、０．１ｍｇ／ｃｍ２以上、例えば、１０ｍｇ／ｃｍ２以下、好ましくは、５ｍｇ／ｃｍ２以下である。
【００３６】
燃料電池セルＳは、さらに、燃料拡散シート１３と、酸素拡散シート１４と、燃料供給部材５と、酸素供給部材６とを備えている。
【００３７】
燃料拡散シート１３は、燃料側電極２の厚み方向一方面と接触するように、電解質層４に対して厚み方向一方側に配置されている。燃料拡散シート１３は、液体燃料を通過させるための細孔を有している。燃料拡散シート１３の材料としては、例えば、カーボンペーパー、カーボンクロス、炭素繊維不織布などが挙げられ、好ましくは、カーボンペーパーが挙げられる。
【００３８】
酸素拡散シート１４は、酸素側電極３の厚み方向他方面と接触するように、電解質層４に対しての厚み方向他方側に配置されている。酸素拡散シート１４は、酸素（空気）を通過させるための細孔を有している。酸素拡散シート１４の材料としては、例えば、上記の燃料拡散シート１３の材料と同様の材料が挙げられる。
【００３９】
燃料供給部材５は、燃料拡散シート１３の厚み方向一方面と接触するように、電解質層４に対して厚み方向一方側に配置されている。燃料供給部材５は、ガス不透過性の導電性部材から形成されている。燃料供給部材５には、燃料側流路７が形成されている。燃料側流路７は、燃料供給部材５の厚み方向他方面から一方へ凹む葛折状の溝として形成されており、燃料拡散シート１３と向かい合っている。また、燃料供給部材５には、燃料側流路７の上流側端部および下流側端部に連通する供給口８および排出口９が形成されている。
【００４０】
酸素供給部材６は、酸素拡散シート１４の厚み方向他方面と接触するように、電解質層４に対して厚み方向他方側に配置されている。酸素供給部材６は、ガス不透過性の導電性部材から形成されている。酸素供給部材６には、酸素側流路１０が形成されている。酸素側流路１０は、酸素供給部材６の厚み方向一方の面から他方へ凹む葛折状の溝として形成されており、酸素拡散シート１４と向かい合っている。また、酸素供給部材６には、酸素側流路１０の上流側端部および下流側端部に連通する供給口１１および排出口１２が形成されている。
【００４１】
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。
【００４２】
２．液体燃料
燃料電池１には、液体燃料が、燃料供給部材５の供給口８を介して燃料側流路７に供給され、酸素（空気）が、酸素供給部材６の供給口１１を介して酸素側流路１０に供給される。
【００４３】
液体燃料は、ヒドラジン類と、アルカリ金属水酸化物と、水とを含有している。つまり、液体燃料は、ヒドラジン類およびアルカリ金属水酸化物が、水に溶解される水溶液である。
【００４４】
ヒドラジン類としては、例えば、ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２）、水加ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・Ｈ２Ｏ）、炭酸ヒドラジン（（ＮＨ２ＮＨ２）２ＣＯ２）、塩酸ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・ＨＣｌ）、硫酸ヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・Ｈ２ＳＯ４）、モノメチルヒドラジン（ＣＨ３ＮＨＮＨ２）、ジメチルヒドラジン（（ＣＨ３）２ＮＮＨ２、ＣＨ３ＮＨＮＨＣＨ３）、カルボンヒドラジド（（ＮＨＮＨ２）２ＣＯ）などが挙げられる。
【００４５】
ヒドラジン類は、単独または２種類以上併用することができる。ヒドラジン類のなかでは、好ましくは、炭素を含まないヒドラジン類、すなわち、ヒドラジン、水加ヒドラジン、硫酸ヒドラジンなどが挙げられ、さらに好ましくは、水加ヒドラジンが挙げられる。炭素を含まないヒドラジン類は、ＣＯおよびＣＯ２の生成がなく、触媒の被毒が生じないことから、燃料電池１の耐久性の向上を図ることができ、実質的なゼロエミッションを実現することができる。
【００４６】
液体燃料に対するヒドラジン類の濃度は、例えば、５質量％以上、好ましくは、１０質量％以上、さらに好ましくは、２０質量％以上、とりわけ好ましくは、３０質量％以上、例えば、８０質量％以下、好ましくは、６０質量％以下、さらに好ましくは、５０質量％以下である。
【００４７】
液体燃料に対するヒドラジン類の濃度が上記下限以上であると、燃料電池１の出力の低下を確実に抑制でき、液体燃料に対するヒドラジン類の濃度が上記上限以下であると、燃料電池１の出力低下の抑制に必要なアルカリ金属水酸化物の量を低減できる。
【００４８】
アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウムなどが挙げられ、好ましくは、水酸化カリウムが挙げられる。アルカリ金属水酸化物は、単独または２種類以上併用することができる。
【００４９】
液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度［ｍｏｌ／Ｌ］は、下記式（１）を満たす（図３参照）。
【００５０】
式（１）
ｙ＝０．８ｅ０．０２６ｘ＋Ａ
（式（１）中、ｙは液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度［ｍｏｌ／Ｌ］を示し、ｘは、液体燃料に対するヒドラジン類の濃度［質量％］を示し、Ａは−０．２６以上＋０．２１以下の値を示す。）
液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度が上記式（１）を満たすと、燃料側電極２の耐久性の向上を図ることができ、燃料電池１の出力低下を抑制することができる。
【００５１】
液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度は、具体的には、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上、好ましくは、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは、１．５ｍｏｌ／Ｌ以上、とりわけ好ましくは、２．０ｍｏｌ／Ｌ以上、例えば、１０ｍｏｌ／Ｌ以下、好ましくは、５ｍｏｌ／Ｌ以下である。
【００５２】
３．燃料電池の発電
液体燃料が燃料側流路７に供給されると、液体燃料は、燃料拡散シート１３と接触しながら燃料側流路７を流れる。このとき、燃料側流路７を流れる液体燃料は、燃料拡散シート１３の細孔を通過して、燃料側電極２に供給される。
【００５３】
また、酸素（空気）が酸素側流路１０に供給されると、酸素（空気）が、酸素拡散シート１４と接触しながら酸素側流路１０を流れる。このとき、酸素側流路１０を流れる酸素は、酸素拡散シート１４の細孔を通過して、酸素側電極３に供給される。
【００５４】
すると、例えば、電解質層４がアニオン交換膜である場合、下記式（１）〜（３）の電気化学反応が生じ、起電力が発生する。
（１）  Ｎ２Ｈ４＋４ＯＨ−→Ｎ２＋４Ｈ２Ｏ＋４ｅ−  （燃料側電極２での反応）
（２）  Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→４ＯＨ−          （酸素側電極３での反応）
（３）  Ｎ２Ｈ４＋Ｏ２→Ｎ２＋２Ｈ２Ｏ            （燃料電池１全体での反応）
このような電気化学的反応が連続的に生じることによって、燃料電池１全体として上記式（３）で表わされる反応が生じて、起電力が発生する。
【００５５】
４．作用効果
しかるに、液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度が上記式（１）の範囲外である場合、燃料電池１の発電に伴って、燃料側電極２の燃料酸化触媒の成分や結晶構造が変化して、燃料電池１の出力が低下する場合がある。
【００５６】
対して、燃料電池１では、液体燃料に対するアルカリ金属水酸化物の濃度が上記式（１）を満たすので、燃料電池１の発電に伴って、燃料側電極２の燃料酸化触媒の成分や結晶構造が変化することを抑制でき、燃料側電極２の耐久性の向上を図ることができる。
【００５７】
そのため、燃料電池１の出力の低下を抑制することができ、ひいては、燃料電池１の耐久性の向上を図ることができる。
【００５８】
より具体的には、発電開始時点での電流値を１００％とした場合、１５０時間発電を継続した後の燃料電池１の電流密度の割合（電流維持率）は、例えば、１５％以上、好ましくは、２０％以上、さらに好ましくは、４０％以上、とりわけ好ましくは、５０％以上、例えば、９９％以下、好ましくは、９５％以下である。
【実施例】
【００５９】
以下に製造例および参考例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。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。
【００６０】
製造例１
ニッケル金属単体を担持するカーボン（燃料酸化触媒）と、イオン交換樹脂溶液（炭化水素系アイオノマー（商品名：Ａ３、ＡＳ４）、イオン交換容量；１．２ｍｅｑ．／ｇ、溶媒；１−プロパノール：ＴＨＦ＝１：１（質量比）、２質量％濃度、トクヤマ社製）とを、燃料酸化触媒に対するイオン交換樹脂の質量比（イオン交換樹脂／燃料酸化触媒）が０．５となるように混合分散させて、燃料側電極インクを調製した。
【００６１】
次いで、燃料側電極インクをカーボンペーパー（商品名：１０ＡＡ、ＳＧＬ社製）の表面に燃料酸化触媒の担持量が１．５ｍｇ／ｃｍ２となるように塗布して乾燥させた。これにより、燃料側電極を形成した。
【００６２】
参考例１〜１３
製造例１の燃料側電極を作用電極として分析セルにセットするとともに、参照電極（水銀−水銀酸化物電極）およびカウンター電極（白金線）を分析セルにセットした。そして、３つの電極にポテンショスタット（１４４０Ｅ、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製）を接続した。
【００６３】
また、水に水加ヒドラジンおよび水酸化カリウムを、下記表１に示す濃度で溶解して、液体燃料を調製した。なお、表１では、液体燃料に対する水加ヒドラジン濃度をＨＨ濃度として示し、液体燃料に対する水酸化カリウム濃度をＫＯＨ濃度として示す。
【００６４】
そして、液体燃料を、流量１．２ｃｍ３／ｍｉｎで、分析セルに供給した。次いで、設定電位０．３Ｖ（ｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯ）、測定温度６０℃の条件で、三電極方式の電気化学測定法（定電位保持）により、試験開始時点および１５０時間経過後の燃料側電極の電流密度を測定した。
【００６５】
そして、試験開始時点での電流密度を１００％とした場合の、１５０時間経過後の電流密度の割合（電流維持率）を算出した。その結果を表１および図２に示す。なお、図２では、横軸が液体燃料に対する水酸化カリウム濃度であり、縦軸が電流維持率である。
【００６６】
【表１】
2018006130.tif 000003
【００６７】
また、図３では、各参考例における、液体燃料に対するヒドラジン濃度と水酸化カリウム濃度とをプロットした。図３では、横軸が液体燃料に対する水加ヒドラジン濃度を示し、縦軸が液体燃料に対する水酸化カリウム濃度を示す。
【００６８】
図３において、各水加ヒドラジン濃度において最も電流維持率が高い参考例を○印で示す（図２参照）。具体的には、参考例２（ＨＨ濃度１０質量％、ＫＯＨ濃度１．０ｍｏｌ／Ｌ）、参考例５（ＨＨ濃度２０質量％、ＫＯＨ濃度１．５ｍｏｌ／Ｌ）、参考例８（ＨＨ４０質量％、ＫＯＨ濃度２．０ｍｏｌ／Ｌ）、および、参考例１３（ＨＨ６０質量％、ＫＯＨ濃度４．０ｍｏｌ／Ｌ）を○印で示す。
【００６９】
そして、参考例２、参考例５、参考例８および参考例１３の値から、指数近似曲線を算出した。その近似曲線の式は、ｙ＝０．８ｅ０．０２６ｘであった。
【００７０】
また、液体燃料に対する水酸化カリウム濃度が、その近似曲線の式から算出される値に０．２１を加えた値以下であるか、近似曲線の式から算出される値から０．２６ｍｏｌ／Ｌを引いた値以上である場合、電流維持率の低下を抑制できることが確認された。
【００７１】
なお、図３には、ｙ＝０．８ｅ０．０２６ｘに対応する指数近似曲線（実線）と、ｙ＝０．８ｅ０．０２６ｘ−０．２６に対応する指数近似曲線（実線より下側の点線）と、ｙ＝０．８ｅ０．０２６ｘ＋０．２１に対応する指数近似曲線（実線より上側の点線）とを示す。
【００７２】
つまり、液体燃料に対する水酸化カリウム濃度が、図３における２つの点線に挟まれる範囲である場合、電流維持率の低下を抑制できることが確認された。
【００７３】
なお、液体燃料に対する水酸化カリウム濃度が、上記の近似曲線の式から算出される値に０．２１を加えた値を超過する場合（参考例３、６および９）、燃料酸化触媒のニッケル金属単体が、水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）２）に変化していることが、Ｘ線回折（ＸＲＤ）により確認された。
【００７４】
また、液体燃料に対する水酸化カリウム濃度が、上記の近似曲線の式から算出される値から０．２６を引いた値未満である場合（参考例１、４、７、１０〜１２）、燃料酸化触媒のニッケル金属単体が、非晶質化していることが、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により確認された。
【００７５】
これらにより、燃料側電極２の触媒活性が低下し、燃料電池１の出力が低下したものと推測される。
【符号の説明】
【００７６】
１      燃料電池
２      燃料側電極
３      酸素側電極
４      電解質層
【図１】
2018006130.tif 000004
【図２】
2018006130.tif 000005
【図３】
2018006130.tif 000006