(57)【要約】【課題】カソード・アノード以外に電極を設置せずに、電気化学測定法において正確な電位掃引又は電流掃引を行えるようにする。【解決手段】電解質膜２の一方の面に電極層３が接合され、電解質膜２の他方の面に電極層４が接合されている。電極層４が分割体４１〜４４に四分割され、分割体４１〜４４の面積は電極層３の面積よりも小さい。分割体４１〜４４を互いに絶縁させた状態で分割体４１〜４４の何れかを作用極にし、電極層３を対極及び参照極にし、作用極の電位をポテンショスタットで掃引し、応答電流と電位差との関係を求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜の両面に形成された一対の電極層のうち一方を複数に分割した状態で、それらの分割体のうち何れかを作用極とし、前記一対の電極層のうち他方を対極及び参照極として電気化学測定法を行う性能評価方法。
【請求項２】
電解質膜の両面に形成された一対の電極層のうち両方を複数に分割した状態で、前記一対の電極層のうち一方の電極層の分割体の何れかを作用極とし、他方の電極層の分割体を電気的に導通させて前記他方の電極層を対極及び参照極として電気化学測定法を行う性能評価方法。
【請求項３】
前記電気化学測定法が、作用極とした分割体の電位を変化させ、その分割体の応答電流を測定することである請求項１又は２に記載の性能評価方法。
【請求項４】
前記電気化学測定法が、作用極とした分割体の電流を変化させ、その分割体の応答電位を測定することである請求項１又は２に記載の性能評価方法。
【請求項５】
作用極用端子と、対極及び参照極の兼用端子とを有した電気化学測定器と、
前記作用極用端子に接続される切替機と、を備え、
前記切替機が、電解質膜の両面に形成された一対の電極層のうち一方を複数に分割してなる分割体の何れかを前記作用極端子に電気的に接続し、
前記兼用端子が前記一対の電極層のうち他方に電気的に接続された状態で、前記電気化学測定器が前記作用極用端子を通じて電位を変化させ前記作用極端子の応答電流を測定する性能評価装置。
【請求項６】
作用極用端子と、対極及び参照極の兼用端子とを有した電気化学測定器と、
前記作用極用端子に接続される切替機と、を備え、
前記切替機が、電解質膜の両面に形成された一対の電極層のうち一方を複数に分割してなる分割体の何れかを前記作用極端子に電気的に接続し、
前記兼用端子が前記一対の電極層のうち他方に電気的に接続された状態で、前記電気化学測定器が前記作用極用端子を通じて電流を変化させ前記作用極端子の応答電位を測定する性能評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、性能評価方法及び性能評価装置に関し、特に、電気化学測定法を用いて燃料電池又は膜電極接合体の性能を評価する性能評価方法及び性能評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、膜電極接合体、ガス拡散層、ガス流路及びセパレータからなるものである。燃料電池の発電性能を決める要因として、膜電極接合体の電極中の触媒の性能があり、触媒性能を決める要因として、触媒の表面積がある。白金触媒の表面積解析法には、ガス吸着量の測定により触媒金属粒子の露出表面を算出するガス吸着法、ＣＯを接触させることで触媒金属にＣＯを飽和吸着させた後に電位掃引にてＣＯ酸化脱離に要した電気量から露出表面積を算出する一酸化炭素ストリッピングボルタンメトリー法、吸着水素の脱離に要した電気量から触媒有効表面積を算出するサイクリックボルタンメトリー法が知られている。
【０００３】
電気化学測定法を用いて燃料電池のカソードの触媒表面積を評価する方法には、３電極式評価方法と２電極式評価方法がある。３電極式評価方法の場合には、燃料電池には、カソード及びアノードのほかに参照極を設置する。一方、２電極式評価方法では、参照極を燃料電池に設置しなくても済む。例えば、２電極式評価方法においては、図８に示すような単位セル型の燃料電池８０１を用いる（非特許文献１参照）。この燃料電池８０１は、セパレータ８０２，８０３の間にアノード８０４、固体高分子電解質膜８０５及びカソード８０６を挟み込んだものである。この場合、アノード８０４を対極と参照極の兼用とし、カソード８０６を作用極とし、ポテンショスタット８１０でカソード８０６の電位掃引を行い、カソード８０６の応答電流を測定することで性能評価を行う。
【非特許文献１】福本久敏ほか、「固体高分子形燃料電池の起動停止に関する検討」、第13回燃料電池シンポジウム予稿集、燃料電池開発情報センター、平成18年5月16日、p.25 - 27
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、３電極式の性能評価方法では、燃料電池の内部に参照極を設置する必要があるが、評価終了後では参照極が不要となり、その参照極は燃料電池の発電に寄与しない。一方、２電極式の評価方法では、アノードが対極と参照極の両方を兼ねているので、別途参照極を燃料電池に設置する必要がないが、作用極であるカソードの電位又は電流を正確に掃引することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、カソード・アノード以外に電極を設置せずに、電気化学測定法において正確な電位掃引又は電流掃引を行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の性能評価方法によれば、電解質膜の両面に形成された一対の電極層のうち一方を複数に分割した状態で、それらの分割体のうち何れかを作用極とし、前記一対の電極層のうち他方を対極及び参照極として電気化学測定法を行う。
【０００７】
本発明の性能評価方法によれば、電解質膜の両面に形成された一対の電極層のうち両方を複数に分割した状態で、前記一対の電極層のうち一方の電極層の分割体の何れかを作用極とし、他方の電極層の分割体を電気的に導通させて前記他方の電極層を対極及び参照極として電気化学測定法を行う。
【０００８】
前記電気化学測定法が、作用極とした分割体の電位を変化させ、その分割体の応答電流を測定することであってもよい。
【０００９】
前記電気化学測定法が、作用極とした分割体の電流を変化させ、その分割体の応答電位を測定することであってもよい。
【００１０】
本発明の性能評価装置は、作用極用端子と、対極及び参照極の兼用端子とを有した電気化学測定器と、前記作用極用端子に接続される切替機と、を備え、前記切替機が、電解質膜の両面に形成された一対の電極層のうち一方を複数に分割してなる分割体の何れかを前記作用極端子に電気的に接続し、前記兼用端子が前記一対の電極層のうち他方に電気的に接続された状態で、前記電気化学測定器が前記作用極用端子を通じて電位を変化させ前記作用極端子の応答電流を測定する。
【００１１】
本発明の性能評価装置は、作用極用端子と、対極及び参照極の兼用端子とを有した電気化学測定器と、前記作用極用端子に接続される切替機と、を備え、前記切替機が、電解質膜の両面に形成された一対の電極層のうち一方を複数に分割してなる分割体の何れかを前記作用極端子に電気的に接続し、前記兼用端子が前記一対の電極層のうち他方に電気的に接続された状態で、前記電気化学測定器が前記作用極用端子を通じて電流を変化させ前記作用極端子の応答電位を測定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一対の電極層のうち一方の電極層を複数に分割したので、１つの分割体の面積が他方の電極層の面積よりも小さいので、それらの分割体のうち何れかを作用極とし、他方の電極層を対極及び参照極とすれば、他方の電極層の電位が安定する。そのため、電気化学測定法において正確な電位掃引・電流掃引を行うことができる。また、それぞれの分割体について電気化学測定法を行えば、一方の電極層について性能分布も評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明による実施例について説明する。但し、以下に述べる実施例には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施例に限定するものではない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、燃料電池１を示した概略断面図である。
図１に示すように、電解質膜２の一方の面に電極層３が接合され、電解質膜２の他方の面に電極層４が接合されている。このように電解質膜２を電極層３，４で挟んでなるものが、膜電極接合体である。
【００１５】
電解質膜２は、固体高分子電解質膜である。その他の種類の電解質膜を電解質膜２として用いてもよい。電極層３，４は、電極材料である担体に触媒成分（白金、白金系合金その他の触媒成分）を担持させてなるものである。電極層３，４の組成物は、他のものであってもよい。
【００１６】
電極層４は複数に分割されている。分割する数は、ボルタンメトリーによる解析を行った際に実用上許容できる電位変動幅に抑えられる数とする。図１においては、電極層４が分割体４１〜４４に四分割されている。そのため、分割体４１〜４４の面積は電極層３の面積よりも小さいが、分割体４１〜４４からなる電極層４の面積は電極層３の面積にほぼ等しい。分割体４１〜４４の間には隙間が形成され、分割体４１〜４４が互いに離間している。燃料電池１が組み立てられた状態では分割体４１〜４４が電気的に導通しているが、燃料電池１の完成前では分割体４１〜４４が互いに絶縁している。なお、分割体４１〜４４の間の隙間には絶縁体が埋め込まれていてもよい。
【００１７】
燃料電池１においては、分割された電極層４がカソードであり、分割されていない電極層３がアノードである。なお、逆に、分割された電極層４がアノードであり、分割されていない電極層３がカソードであってもよい。
【００１８】
電極層３にセパレータ５が積み重ねられている。セパレータ５には複数の溝５１が凹設され、これら溝５１が電極層３によって覆われるようにしてセパレータ５が電極層３に接合している。これら溝５１が水素等の燃料の流路となる。なお、電極層３の上にガス拡散層が形成され、セパレータ５と電極層３との間にガス拡散層が介在してもよい。
【００１９】
電極層４については、分割体４１〜４４にセパレータ６〜９がそれぞれ積み重ねられている。セパレータ６〜９にも複数の溝６１，７１，８１，９１がそれぞれ凹設され、これら溝６１，７１，８１，９１が分割体４１〜４４によってそれぞれ覆われるようにしてセパレータ６〜９が分割体４１〜４４にそれぞれ接合している。これら溝６１，７１，８１，９１が空気等の酸化剤の流路となる。また、セパレータ６〜９の間には絶縁体２１〜２３が配置され、分割体４１〜４４の絶縁が絶縁体２１〜２３によって確保されている。なお、セパレータ６〜９と分割体４１〜４４の間にガス拡散層が介在してもよい。
【００２０】
この燃料電池１の性能を評価する方法について説明する。
燃料電池１の性能評価には２電極式の電気化学測定法を利用する。具体的には、分割体４１〜４４を互いに絶縁させた状態で分割体４１〜４４の何れかを作用極（動作電極）にし、電極層３を対極（補助電極）及び参照極（基準電極）にし、分割体４１〜４４の何れか、つまり作用極の電位をポテンショスタットで掃引する。作用極の電位を変化させる方法として、各種の電位掃引法のほか、パルス法であってもよい。例えば、サイクリックボルタンメトリー、リニアスイープボルタンメトリー、階段波ボルタンメトリー、クロノクーロメトリー、ノーマルパルスボルタンメトリー、微分パルスボルタンメトリー、クロノポテンショメトリー、シングルパルス法、その他の電気化学測定法を用いる。
【００２１】
電位掃引時に、作用極に流れる応答電流を測定し、応答電流と電位差（参照極の電位と作用極の電位の差）との関係を求める。その応答電流と電位差との関係をグラフに表したり、表に表したりする。
【００２２】
なお、作用極（分割体４１〜４４の何れか）の電位を掃引せずに、電流を掃引してもよい。この場合、電流掃引時に、作用極の応答電位を測定し、電流と電位差（参照極の電位と作用極の応答電位の差）との関係を求める。その電流と電位差との関係をグラフに表したり、表に表したりする。作用極の電流を掃引する方法としては、クロノアンペロメトリー、微分パルスアンペロメトリー、その他の電気化学測定法を用いる。
【００２３】
以上のことを分割体４１〜４４それぞれについて行う。全ての分割体４１〜４４について評価が終わって、燃料電池１で発電を行う場合には、分割体４１〜４４を電気的に導通させる。性能評価中は燃料や酸化剤を燃料電池１に供給せずに、燃料電池１を発電させない。
【００２４】
以上のように、分割体４１〜４２の面積が電極層３の面積よりも小さいので、分割体４１〜４２のうち何れかを作用極とし、電極層３を対極及び参照極とすれば、電極層３の電位・電流が安定する。そのため、分割体４１〜４２の何れかの電位掃引時又は電流掃引時には、正確な電位掃引又は電流掃引を行うことができる。
また、分割体４１〜４２それぞれについて電気化学測定法を行えば、電極層４について性能分布も評価することができる。
【００２５】
なお、上記実施例では燃料電池１が単位セル型であるが、スタックセル型の燃料電池についても評価が可能である。つまり、各セルの一方の電極層を複数に分割し、分割した分割体を作用極とし、分割していない他方の電極を対極・参照極の兼用とし、電気化学測定法により評価を行ってもよい。
【実施例２】
【００２６】
図２は、膜電極接合体１０１とともに性能評価装置を示した概略図である。この膜電極接合体１０１においては、電解質膜１０２の一方の面に形成された電極層１０４が、分割体１４１〜１４６に六分割されている。分割体１４１〜１４６の隙間には、絶縁体１２１〜１２５が埋め込まれている。電解質膜１０２の他方の面に形成された電極層１０３が分割されていないので、分割体１４１〜１４６の何れも電極層１０３よりも面積が小さい。
【００２７】
性能評価装置は、電気化学測定器（ポテンションスタット）７０１と、切替機７０２と、パーソナルコンピュータ７０３とを有する。電気化学測定器７０１は、対極及び参照極の兼用端子７１０と、作用極用端子７１１と、を有する。そして、この電気化学測定器７０１は、作用極用端子７１１を通じた電位掃引を行う機能と、それにより作用極用端子７１１に流れる応答電流を測定する機能と、を有する。更に、この電気化学測定器７０１は、作用極用端子７１１を通じた電流掃引を行う機能と、それにより作用極用端子７１１の応答電位を測定する機能と、も有する。
切替機７０２は、作用極端子７１１の電気的接続先を切り替えるものである。
【００２８】
この性能評価装置を用いる際には、電気化学測定器７０１の兼用端子７１０を配線で電極層１０３に電気的に接続し、電気化学測定器７０１の作用極用端子７１１を配線で切替機７０２に接続し、切替機７０２を配線で分割体１４１〜１４６に接続する。このような配線によって、電極層１０３が対極及び参照極として機能する。また、電気化学測定器７０１は、パーソナルコンピュータ７０３に接続されている。
【００２９】
そして、切替機７０２を操作し、電気化学測定器７０１の作用極用端子７１１の接続先が切替機７０２によって分割体１４１〜１４６の何れかになり、これにより、分割体１４１〜１４６の何れかが作用極として機能する。電気化学測定器７０１によって作用極の電位掃引が行われ、分割体１４１〜１４６のうち接続したものの電位が電気化学測定器７０１によって変化する。具体的には、所望の電位範囲にて反復掃引する（サイクリックボルタンメトリー法）。電位掃引時において、作用極（分割体１４１〜１４６のうち接続したもの）及び作用極用端子７１１に流れる応答電流が電気化学測定器７０１によって測定され、測定した応答電流の値を表す信号が電気化学測定器７０１からパーソナルコンピュータ７０３に出力され、更に、参照極の電位と作用極の電位の差を表す信号が電気化学測定器７０１からパーソナルコンピュータ７０３に出力される。そして、測定した応答電流と電位差との関係がパーソナルコンピュータ７０３にてデータとして蓄積され、パーソナルコンピュータ７０３によってその関係がグラフにて表示される。以上のことを分割体１４１〜１４６についてそれぞれ行う。
【００３０】
以上の方法で得られたサイクリックボルタモグラムの一例を図３に示す。図３において、横軸は作用極と参照極との電位差を表し、縦軸は作用極の応答電流を表す。図３に示すように、サイクリックボルタンメトリー法を用いれば、閉曲線が得られる。この閉曲線のうち領域αの面積によって作用極（分割体１４１〜１４６の何れか）の性能を評価することができる。具体的には、白金触媒の場合、領域αの面積が大きいほど、作用極中の触媒成分の表面積が大きいことになる。触媒成分の表面積が大きければ、ガスとの接触面積が大きいから、よりガスの反応効率が高いことになる。閉曲線の極大点や極小点における電位差・電流によっても燃料電池の性能を評価することができる。
【００３１】
なお、図２に示された膜電極接合体１０１を燃料電池に用いる場合には、分割体１４１〜１４６を電気的に導通させる。
【００３２】
〔比較例〕
図４は、通常の２電極式のサイクリックボルタンメトリー法による測定結果を示したものである。通常の２電極式のサイクリックボルタンメトリー法では、電極層１０４を分割せずに（又は分割体１４１〜１４６を電気的に短絡し）、電極層１０４を作用極とし、電極層１０３を対極及び参照極とし、電極１０４の電位を掃引した。
【００３３】
〔比較例〕
図５は、通常の３電極式のサイクリックボルタンメトリー法による測定結果を示したものである。通常の３電極式のサイクリックボルタンメトリー法では、参照極を電解質膜１０２に埋め込んで、電極層１０４を分割せずに（又は、分割体１４１〜１４６を電気的に短絡し）、電極層１０４を作用極とし、電極層１０３を対極とし、電極１０４の電位を掃引した。
【００３４】
〔比較検討〕
図３〜図５を比較すると、図３の閉曲線と図５の閉曲線は、同じ電位差で極大点や極小点が現れている。図４の閉曲線の極大点や極小点が現れる電位差は、図３や図５の閉曲線の極大点や極小点が現れる電位差と異なる。また、図３に係る方法における電位差の範囲が、図５に係る３電極式の方法における電位差の範囲とほぼ等しいが、図４に係る方法における電位差の範囲が、図５に係る３電極式の方法における電位差の範囲よりも大きい。これは、図３に係る方法では、対極と参照極を兼ねた電極層１０３の電位が安定し、図４に係る方法では、対極と参照極を兼ねた電極層１０３の電位が安定しないためである。
【００３５】
つまり、図４に係る方法では、作用極である電極層１０４に対する電位印加が、参照極と対極を兼ねた電極層１０４の電位を変動させるため、結果として、正確な電位掃引を行うことができない。燃料電池の評価を想定し、対極がPt/H2の場合での変動原因の１つとしては、下記式（１）の酸化還元平衡において作用極の電位印加により、H+濃度が変動するためである。
2H++2e-←→ H2  （１）
【００３６】
それに対して、図３に係る方法では、作用極（分割体１４１〜１４６の何れか）の面積が対極（電極層１０４）の面積よりも小さいので、作用極の電位印加に帰因して発生するH+濃度変動幅が対極の電位変動を解析上許容される範囲にまで低減することができる。そのため、対極と参照極を兼ねた電極層１０３の電位が安定する。
【００３７】
また、図３に係る方法では、図２に示すように、電極層１０４を分割して、分割体１４１〜１４６について別個に評価を行うので、電極層１０４の性能の分布も評価することができる。
【００３８】
〔変形例〕
図２に示された電気化学測定器７０１によって電流掃引を行ってもよい。この場合、切替機７０２を操作し、電気化学測定器７０１の作用極用端子７１１の接続先が切替機７０２によって分割体１４１〜１４６の何れかになり、これにより、分割体１４１〜１４６の何れかが作用極として機能する。電気化学測定器７０１によって作用極の電流掃引が行われ、分割体１４１〜１４６のうち接続したものの電流が電気化学測定器７０１によって変化する。そして、電流掃引時において、作用極（分割体１４１〜１４６のうち接続したもの）及び作用極用端子７１１の応答電位が電気化学測定器７０１によって測定され、測定した応答電位の値を表す信号が電気化学測定器７０１からパーソナルコンピュータ７０３に出力され、更に、参照極の電位と作用極の電位の差を表す信号が電気化学測定器７０１からパーソナルコンピュータ７０３に出力される。そして、印加した電流と測定した電位差との関係がパーソナルコンピュータ７０３にてデータとして蓄積され、パーソナルコンピュータ７０３によってその関係がグラフにて表示される。以上のことを分割体１４１〜１４６についてそれぞれ行う。
【実施例３】
【００３９】
図６は、実施例３における燃料電池１Ａを示した概略断面図である。図６に示された燃料電池１Ａについては、図１に示された燃料電池１の何れかの部分に対応する部分に対して同一符号を付す。
【００４０】
図１の燃料電池１では、電極層３が分割されていない単一のものであったが、図６の燃料電池１Ａでは、電極層３が分割体３１〜３４に四分割され、これらの分割体３１〜３４が互いに離間している。
【００４１】
分割体３１〜３４にセパレータ１６〜１９がそれぞれ積み重ねられている。セパレータ１６〜１９にも複数の溝１１，１２，１３，１４がそれぞれ凹設され、これら溝１１，１２，１３，１４が分割体３１〜３４によってそれぞれ覆われるようにしてセパレータ１６〜１９が分割体３１〜３４にそれぞれ接合している。これら溝１１，１２，１３，１４がガスの流路となる。また、セパレータ１６〜１９の間には絶縁体２４〜２６が配置され、分割体３１〜３４の絶縁が絶縁体２４〜２６によって確保されている。
【００４２】
以上のことを除いて、燃料電池１Ａは燃料電池１と同様に設けられている。
【００４３】
性能評価方法について説明する。
分割体４１〜４４を互いに絶縁させた状態で分割体４１〜４４の何れかを作用極にする。一方、分割体３１〜３４を短絡し、電極層１０３を対極及び参照極にし、作用極（分割体４１〜４４の何れか）の電位又は電流をポテンショスタットで掃引する。この時、電位を掃引する場合には、作用極に流れる応答電流を測定し、電流を掃引する場合には、作用極の応答電位を測定する。そして、電位を掃引した場合には、応答電流と電位差（参照極の電位と作用極の電位の差）との関係を求め、電流を掃引した場合には、電流と応答電位差（参照極の電位と作用極の応答電位の差）との関係を求める。以上のことを分割体４１〜４４それぞれについて行う。
【００４４】
次に、分割体３１〜３４の短絡を解除し、分割体３１〜３４を互いに絶縁させた状態で分割体３１〜３４の何れかを作用極にする。一方、分割体４１〜４４を短絡し、電極層１０４を対極及び参照極にし、作用極（分割体３１〜３４の何れか）の電位又は電流をポテンショスタットで掃引する。応答電流と電位差の関係、又は、電流と応答電位差との関係も、勿論求める。
【００４５】
全ての分割体３１〜３４について評価が終わって、燃料電池１Ａで発電を行う場合には、分割体３１〜３４を電気的に導通させ、分割体４１〜４４を電気的に導通させる。
【実施例４】
【００４６】
図７は、膜電極接合体１０１Ａとともに性能評価装置を示した概略図である。図７については、図２に示された何れかの部分に対応する部分について同一の符号を付す。電解質膜１０２の一方の面に形成された電極層１０４が、分割体１４１〜１４６に六分割されている。分割体１４１〜１４６の隙間には、絶縁体１２１〜１２５が埋め込まれている。電極層１０３も、分割体１３１〜１３６に六分割されている。分割体１３１〜１３６の隙間には、絶縁体１２６〜１３０が埋め込まれている。
【００４７】
性能評価装置を用いる際には、電気化学測定器７０１の対極用端子及び参照極用端子を切替機７０４を介して分割体１３１〜１３６に電気的に接続し、電気化学測定器７０１の作用極用端子を切替機７０２を介して分割体１４１〜１４６に接続する。電気化学測定器７０１をパーソナルコンピュータ７０３に接続する。
【００４８】
性能評価する際には、切替機７０４によって分割体１３１〜１３６の全てを電気化学測定器７０１の兼用端子７１０に接続し、分割体１３１〜１３６を短絡させる。一方、電気化学測定器７０１の作用極用端子７１１の接続先を切替機７０２によって分割体１４１〜１４６の何れかにする。電気化学測定器７０１によって作用極の電位掃引又は電流掃引を行って、分割体１４１〜１４６のうち接続したものの電位又は電流を変化させる。電位掃引の場合には、作用極及び作用極端子７１１に流れる応答電流を電気化学測定器７０１で測定し、電流掃引の場合には、作用極及び作用極端子７１１の応答電位を電気化学測定器７０１で測定する。以上のことを分割体１４１〜１４６についてそれぞれ行う。
【００４９】
次に、電気化学測定器７０１の兼用端子７１０を切替機７０２に接続し、作用極用端子７１１を切替機７０４に接続する。そして、切替機７０２によって分割体１４１〜１４６の全てを電気化学測定器７０１の兼用端子７１０に接続し、分割体１４１〜１４６を短絡させる。一方、電気化学測定器７０１の作用極用端子７１１の接続先を切替機７０３によって分割体１３１〜１３６の何れかにする。電気化学測定器７０１によって作用極（分割体１３１〜１３６の何れか）の電位掃引又は電流掃引を行って、分割体１３１〜１３６のうち接続したものの電位又は電流を変化させる。電位掃引の場合には、作用極及び作用極端子７１１に流れる応答電流を電気化学測定器７０１で測定し、電流掃引の場合には、作用極及び作用極端子７１１の応答電位を電気化学測定器７０１で測定する。以上のことを分割体１３１〜１３６についてそれぞれ行う。
【００５０】
この膜電極接合体１０１Ａを燃料電池に用いて発電を行う場合には、分割体１３１〜１３６を電気的に導通させるとともに、分割体１４１〜１４６を電気的に導通させる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１の燃料電池の概略構成を示す断面図。
【図２】実施例２の膜電極接合体及び性能評価装置の概略構成を示した図面。
【図３】実施例２における性能評価方法により得られたサイクリックボルタモグラム。
【図４】通常の２電極式のボルタンメトリー法により得られたサイクリックボルタモグラム。
【図５】通常の３電極式のボルタンメトリー法により得られたサイクリックボルタモグラム。
【図６】実施例３の燃料電池の概略構成を示した断面図。
【図７】実施例４の膜電極接合体及び性能評価装置の概略構成を示した図面。
【図８】従来の燃料電池及び評価システムの構成を示したブロック図。
【符号の説明】
【００５２】
１、１Ａ  燃料電池      
３、４、１０３、１０４  電極層      
３１〜３４  分割体      
４１〜４４  分割体      
１３１〜１３６  分割体      
１４１〜１４６  分割体      
２、１０２  電解質膜      
１０１、１０１Ａ  膜電極接合体
【図１】
2008293781.tif 000003
【図２】
2008293781.tif 000004
【図３】
2008293781.tif 000005
【図４】
2008293781.tif 000006
【図５】
2008293781.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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