(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一壁ナノチューブに金属触媒を担持する工程と；
前記金属触媒を利用して、金属触媒を担持した前記単一壁ナノチューブに多重壁ナノチューブを成長させる工程と；
を含み、面抵抗が１〜３０ｍΩ／ｓｑであり、ＢＥＴ比表面積は１００〜１０００ｍ２／ｇであることを特徴とする、燃料電池担持触媒用カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項２】
前記多重壁カーボンナノチューブを化学気相蒸着またはアーク放電によって成長させることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池担持触媒用カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項３】
前記金属触媒は、ニッケル、鉄、コバルト及びこれらの合金からなる群から選択された一種類以上であることを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池担持触媒用カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のカーボンナノチューブの製造方法によって製造された面抵抗が１〜３０ｍΩ／ｓｑであり、ＢＥＴ比表面積は１００〜１０００ｍ２／ｇであることを特徴とする、燃料電池担持触媒用カーボンナノチューブ。
【請求項５】
ラマンスペクトルのＧバンドピーク積分値（ＩＧ）とＤバンドピーク積分値（ＩＤ）との割合が３以上であり、ＲＧＢモードピークが表れることを特徴とする、請求項４に記載の燃料電池担持触媒用カーボンナノチューブ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のカーボンナノチューブ及び金属触媒を含むことを特徴とする、燃料電池用担持触媒。
【請求項７】
前記金属触媒の含有量は、前記担持触媒の総重量を基準として４０〜８０重量％であることを特徴とする、請求項６に記載の燃料電池用担持触媒。
【請求項８】
請求項６または７に記載の燃料電池用担持触媒を含む電極を備え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、カーボンナノチューブの製造方法、カーボンナノチューブを含む担持触媒及び担持触媒を利用した燃料電池に係り、さらに具体的には、電気伝導度の特性の改善されたカーボンナノチューブの製造方法、カーボンナノチューブを含む担持触媒及び担持触媒を利用した燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、燃料に保存されているエネルギーを燃料と酸化ガスとの電気化学的反応を通じて電気に変化させうる新たなエネルギー切り換え装置である。これは、固体酸化物を利用して１０００℃で作動する固体酸化物燃料電池、５００〜７００℃で作動する溶融炭酸塩電解質型燃料電池、２００℃当りで作動する燐酸電解質型燃料電池、常温〜約１００℃以下で作動するアルカリ電解質型燃料電池及び高分子電解質型燃料電池などがある。
【０００３】
高分子電解質型燃料電池としては、水素ガスを燃料として使用する水素イオン交換膜燃料電池（Ｐｒｏｔｏｎ−Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ：ＰＥＭＦＣ）及び液状のメタノールを直接燃料としてアノードに供給して使用する直接メタノール燃料電池（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔｈａｎｏｌ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ：ＤＭＦＣ）などがある。高分子電解質型燃料電池は、化石エネルギーを代替できる未来の清浄エネルギー源であって、出力密度及びエネルギー切り換え効率が高い。また、常温で作動可能であり、かつ小型化及び密閉化が可能であるので、無公害自動車、家庭用発電システム、移動通信装備、医療機器、軍事用装備、宇宙事業用装備などの分野に幅広く使用可能である。
【０００４】
ＰＥＭＦＣは、水素と酸素との電気化学的反応から直流の電気を生産する電力生成システムであって、アノードとカソードとの間に水素イオン交換膜の入っている構造を有している。
【０００５】
上記水素イオン交換膜は、高い水素イオン伝導性を有し、カソードへの未反応ガスや燃料が少なく移動するナフィオン（登録商標）のような固体高分子材料である。アノード及びカソードは、それぞれ反応ガスや液体の供給のための支持層、反応ガスの酸化／還元反応が起こる触媒からなっている。
【０００６】
上述のような構造を有するＰＥＭＦＣは、反応ガスである水素が供給されつつ、アノードでは酸化反応が起こって、水素分子が水素イオンと電子とに切り換わる。このとき、水素イオンは、水素イオン交換膜を経てカソードに伝達される。
【０００７】
一方、カソードでは還元反応が起こって、酸素分子が電子を受けて酸素イオンに切り換わり、酸素イオンは、アノードからの水素イオンと反応して水分子に切り換わる。
【０００８】
ＰＥＭＦＣのガス拡散層（Ｇａｓ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ；ＧＤＬ）は、アノード及びカソード電極に含まれている。燃料電池の化学反応を引き起こす触媒層は、支持層の上部にそれぞれ形成されている。このとき、支持層は、炭素布または炭素紙からなっている。
【０００９】
ＤＭＦＣは、上述のＰＥＭＦＣと同じ構造であるが、反応ガスとして水素の代わりに液状のメタノールをアノードに供給して、触媒の助けによって酸化反応が起こって、水素イオン、電子及び二酸化炭素が発生する。このようなＤＭＦＣは、ＰＥＭＦＣに比べて電池効率が劣化するが、液状で燃料が注入されるので、携帯用電子機器用への応用がさらに容易であるという利点がある。
【００１０】
燃料電池のエネルギー密度を高めて出力密度及び出力電圧を向上させるために、電極、燃料、電解質膜についての研究が活発に行われているが、特に、電極に使用される触媒の活性を向上させようとする試みが行われている。ＰＥＭＦＣやＤＭＦＣに使用される触媒は、一般的に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、ＲｕやＰｔと他の金属との間の合金が多く使用されているが、コスト競争力を確保するためには、上記金属触媒の使用量を減少させることが必要である。
【００１１】
したがって、燃料電池の性能を維持または増加させつつ触媒の量を減らす方法として、比表面積の広い導電性炭素材料を担体として使用し、それにＰｔなどを微細な粒子状態で分散させて、触媒金属の比表面積を拡大させる方法が使用されている。
【００１２】
一般的に、Ｐｔのような触媒は、ペースト状に提供されて、多孔性炭素支持体上に均一に塗布して利用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、支持体内における触媒の分散度は不均一であり、炭素支持体の表面積や電気伝導度があまり高くない。カーボンナノチューブは、高い電気伝導度、優れた機械的強度、高い横縦比及び大きな体積に対する表面の割合を有しており、燃料電池の電極の一部としてカーボンナノチューブを利用しようとする試みが多く行われている。
【００１４】
ところが、これまで知られたカーボンナノチューブは、燃料電池の触媒を担持する担体として使用されるには、面抵抗特性が満足すべきレベルに到達しておらず、改善の余地が多い問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、比表面積特性が良好であり、かつ面抵抗特性の改善された、新規かつ改良されたカーボンナノチューブの製造方法、カーボンナノチューブを含む担持触媒及び担持触媒を利用した燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、単一壁ナノチューブに金属触媒を担持する工程と；金属触媒を利用して、金属触媒を担持した単一壁ナノチューブに多重壁ナノチューブを成長させる工程と；を含むことを特徴とする、カーボンナノチューブの製造方法が提供される。
【００１７】
多重壁カーボンナノチューブを化学気相蒸着またはアーク放電によって成長させてもよい。
【００１８】
金属触媒は、ニッケル、鉄、コバルト及びこれらの合金からなる群から選択された一種類以上であってもよい。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記カーボンナノチューブの製造方法によって製造されたことを特徴とする、カーボンナノチューブが提供される。
【００２０】
上記カーボンナノチューブは、面抵抗は１〜３０ｍΩ／ｓｑであり、ＢＥＴ比表面積は１００〜１０００ｍ２／ｇであってもよい。
【００２１】
上記カーボンナノチューブは、ラマンスペクトルのＧバンドピーク積分値（ＩＧ）とＤバンドピーク積分値（ＩＤ）との割合が３以上であり、ＲＧＢモードピークが表れてもよい。
【００２２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記カーボンナノチューブ及び金属触媒を含むことを特徴とする、担持触媒が提供される。
【００２３】
上記担持触媒は、カーボンナノチューブの面抵抗が１〜３０ｍΩ／ｓｑであり、ＢＥＴ比表面積が１００〜１０００ｍ２／ｇであってもよい。
【００２４】
上記担持触媒は、金属触媒の含有量が担持触媒の総重量を基準として４０〜８０重量％であってもよい。
【００２５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記担持触媒を含む電極を備えたことを特徴とする、燃料電池が提供される。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば、比表面積が良好であり、かつ面抵抗特性が改善されたカーボンナノチューブ、それを含む担持触媒及びそれを利用した燃料電池を提供することができる。したがって、このようなカーボンナノチューブを燃料電池の電極製造時に触媒担体として利用する場合、電気伝導度が向上して、従来の触媒担体に比べて性能が著しく向上する。このような電極を採用した燃料電池は、効率などの性能が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係るカーボンナノチューブの形成過程を概略的に示す図面である。
【００２９】
図１に示すように、本発明の一実施形態にかかるカーボンナノチューブは、比表面積特性に非常に優れた単一壁ナノチューブ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｗａｌｌ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ；ＳＷＮＴ）１０に金属触媒１１を担持して、２次成長を通じて結晶性に優れた多重壁ナノチューブ（Ｍｕｌｔｉ  Ｗａｌｌ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ；ＭＷＮＴ）１２を成長させて、比表面積を改善しつつ面抵抗特性が向上して、電気伝導度特性が改善される。
【００３０】
上記ＳＷＮＴ１０は、１次金属触媒層を形成した後、これを利用して成長させて得てもよく、または商業用商品を、例えば、Ｎａｎｏｃｙｌ（ベルギー）、ＣＮＩ（ヒューストン、米国）、Ｉｌｊｉｎ（ソウル、韓国）から購入して使用してもよい。
【００３１】
上記ＭＷＮＴ１２の２次成長のために使用する金属触媒としては、ニッケル、鉄、コバルトなどの遷移金属及びこれらの合金からなる群から選択された一つ以上を使用することができる。金属触媒として上記遷移金属状態で付加されてもよく、イオン状態の金属でも使用可能である。
【００３２】
上記金属触媒の含有量は、ＳＷＮＴ１０の１００重量部を基準として０．１〜１００重量部であってもよい。そして、炭素ナノチューブの成長のための触媒の形成方法としては、金属触媒を提供するあらゆる方法で形成することができる。特に、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐｄなどの遷移金属体の前駆物質、すなわち、金属酢酸、金属窒化物（例：Ｆｅ２（ＮＯ３）３９Ｈ２Ｏ）、金属−有機化合物（例：ニッケル（ＩＩ）アセチルアセトネート及び銅（ＩＩ）アセチルアセトネート）フェロセンなどの単一炭素ナノチューブに均一に分散させうる液状法を利用しても良い（Ｒｅｆ：Ｊ．Ｐｈｙｓ．：Ｃｏｎｄｅｎｓ．Ｍａｔｔｅｒ  １５（２００３）Ｓ３０１１−Ｓ３０３５）。
【００３３】
本発明の一実施形態において、上記２次成長する過程において、通常的なカーボンナノチューブの成長時に使用可能な方法であれば、いかなる方法でも使用可能であり、具体的には、熱的化学気相蒸着法（以下、“ＣＶＤ法”という）、ＤＣプラズマＣＶＤ法、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波プラズマＣＶＤ法のようなＣＶＤ法を利用するか、またはアーク放電法によって可能である。
【００３４】
このとき、２次成長するＭＷＮＴ１２の結晶性が高いほど、製造されたカーボンナノチューブの電気伝導度の特性に優れるので、ＭＷＮＴ１２の成長時にその温度が高いほど望ましい。例えば、ＣＶＤ方法により生成される場合、４５０〜６５０℃の温度で、望ましくは６００〜６５０℃の温度で成長されることがよく、アーク放電の場合は、６５０℃以上の温度で行われることが望ましい。
【００３５】
上記過程によって得た本発明の一実施形態にかかるカーボンナノチューブのＢＥＴ表面積は、１００〜１０００ｍ２／ｇであり、面抵抗は、１〜３０ｍΩ／ｓｑと非常に小さいので、電気伝導度の特性に優れている。特に、本発明の一実施形態により製造されたカーボンナノチューブは、ＳＷＮＴにおいて表面積に優れた特性と、ＭＷＮＴにおいて面抵抗が低い特性とを共に具現できる。
【００３６】
本発明の一実施形態にかかるカーボンナノチューブは、ラマン分析スペクトルを通じて照射すれば、ラマンスペクトルのＧバンドピーク積分値（ＩＧ）とＤバンドピーク積分値（ＩＤ）との比率が３以上であり、ＲＧＢモードピークが表れる。ここで、ＲＧＢモードピークは、波数が１００〜３００ｃｍ−１で表されるピークを言う。
【００３７】
望ましくは、上記ラマンスペクトルのＧバンドピーク積分値（ＩＧ）とＤバンドピーク積分値（ＩＤ）との割合が３以上であり、より望ましくは、Ｇバンドピーク積分値（ＩＧ）とＤバンドピーク積分値（ＩＤ）との割合は３〜１０，０００である。
【００３８】
上記カーボンナノチューブを利用すれば、燃料電池の触媒担体として利用可能であり、上記カーボンナノチューブを利用した担持触媒について説明すれば、次の通りである。
【００３９】
本発明の一実施形態にかかる担持触媒は、上記カーボンナノチューブと、これに分散されて担持されている触媒金属粒子とを含む。
【００４０】
本発明の一実施形態にかかる担持触媒に使用可能な触媒金属には特別な制限はないが、その具体的な例として、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）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、セレン（Ｓｅ）、スズ（Ｓｎ）、白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、ニオビウム（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、鉛（Ｐｂ）、またはこれらの混合物などを用いてもよい。
【００４１】
望ましい触媒金属は、本発明の一実施形態にかかる担持触媒を適用させようとする具体的な反応によって多様に選択されうる。また、上記触媒金属は、単一金属または２つ以上の金属の合金でありうる。具体的な例としては、本発明の一実施形態にかかる担持触媒が、ＰＡＦＣ、ＰＥＭＦＣのような燃料電池のカソードまたはアノードの触媒層に使用される場合に、上記触媒金属として一般的にＰｔが使用されうる。さらに他の具体的な例としては、本発明の一実施形態にかかる担持触媒が、ＤＭＦＣのアノードの触媒層に使用される場合に、上記触媒金属として、一般的にＰｔ−Ｒｕの合金を使用してもよい。この場合に、Ｐｔ−Ｒｕの原子比は、一般的に約０．５：１〜約２：１であってもよい。さらに他の具体的な例としては、本発明の一実施形態にかかる担持触媒がＤＭＦＣのカソードの触媒層に使用される場合に、上記触媒金属として一般的にＰｔを使用してもよい。
【００４２】
上記金属触媒粒子の平均粒径が小さすぎれば、触媒反応を促進させ得ない可能性があり、大きすぎれば、触媒粒子全体の反応表面積が縮小して、活性が低下するおそれがある。このような点を考慮して、上記金属触媒粒子の平均粒径は、約１ｎｍ〜約５ｎｍであることが望ましい。
【００４３】
上記担持触媒中の金属触媒粒子の含有量が少なすぎれば、燃料電池への適用が不可能になり、多すぎれば経済的に不利であり、触媒粒子のサイズが大きくなるおそれがある。このような点を考慮して、上記担持触媒中の金属触媒粒子の含有量は、上記担持触媒の総重量を基準として約４０〜約８０重量％であることが望ましい。
【００４４】
本発明の一実施形態にかかる担持触媒を製造するために、公知になっている多様な担持触媒の製造方法を使用してもよい。その代表的な例として、本発明の一実施形態にかかる担持触媒は、担体に触媒金属前駆体の溶液を含浸させた後、上記触媒金属前駆体を還元する方法によって製造してもよい。このような方法は、各種の文献に詳細に記載されているので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００４５】
以下では、本発明の一実施形態にかかる燃料電池について詳細に説明する。
【００４６】
本発明の一実施形態にかかる燃料電池は、カソード、アノード及びカソードとアノードとの間に介在された電解質膜を備えるが、このとき、カソード及びアノードのうち少なくとも何れか一つが、上述の本発明の一実施形態にかかる担持触媒を含有している。
【００４７】
本発明の一実施形態にかかる燃料電池は、具体的な例として、ＰＡＦＣ、ＰＥＭＦＣまたはＤＭＦＣとして具現されていてもよい。このような燃料電池の構造及び製造方法は、特別に限定されず、燃料電池の構造及び製造方法の具体的な例が各種の文献に詳細に公知されているので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００４８】
以下、本発明の望ましい実施例及び比較例を記載する。下記実施例は、単に本発明をさらに明確に表現するための目的で記載されるものであり、本発明の内容が下記実施例に限定されるものではない。
【００４９】
（製造例１）
カーボンナノチューブの製造
ＳＷＮＴ（ＣＮＩ社製）０．２５ｇに金属触媒ニッケルの前駆体物質としてＮｉＣｌ２６Ｈ２Ｏ（またはＮｉ（ＣＨ３ＣＯＯ）２）０．０９ｇを、水１００ｇ、エチレングリコール８０ｇと共に１００℃で２４時間混合して液状乾燥した。これに熱気相蒸着を実施して、６５０℃でアセチレンガスを利用して１０分間ＭＷＮＴを２次成長させてカーボンナノチューブを製造した。
【００５０】
図２及び図３は、それぞれ製造例１において２次成長前後の状態を示す電子走査顕微鏡の写真である。
【００５１】
図２及び図３を参照すると、ＳＷＮＴにＭＷＮＴが混合されているということが確認できる。
【００５２】
上記製造例１によって得たカーボンナノチューブのラマン分析スペクトルを実施し、その結果を図４に示した。図４には、製造例１のカーボンナノチューブとの特性比較のために、ＳＷＮＴ及びＭＷＮＴのラマン分析スペクトルを共に示した。
【００５３】
図４を参照すると、ＳＷＮＴは、Ｇピーク（〜１６００ｃｍ−１）及び明らかなＲＢＭモードピークが表れ、ＭＷＮＴは、ＳＷＮＴに比べてＤピーク（１３２０ｃｍ−１）がＧピークより強く、ＲＢＭモードピークは表れない。
【００５４】
一方、上記製造例１のカーボンナノチューブは、Ｄピークがさらに強くなり、ＲＢＭモードピークも表れた。
【００５５】
図５は、上記実施例１によって得た２次成長後のカーボンナノチューブの透過電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＴＥＭ）写真である。
【００５６】
図５に示すように、２次成長後にＳＷＮＴ及びＭＷＮＴが共に存在するということが分かった。
【００５７】
（実施例１）
燃料電池の製造
上記製造例１によって得たカーボンナノチューブ０．５ｇをビニルバックに入れた後、Ｈ２ＰｔＣｌ６０．９６１６ｇを測量して１．５ｍｌのアセトンに溶解させた。この溶液を上記炭素担体の入っているビニルバックに入れて混合した。
【００５８】
上記混合溶液を空気中で４時間乾燥させた後にるつぼに移し、６０℃の乾燥器内で一晩中乾燥させた。次いで、窒素が流れる電気炉の中にるつぼを入れて、窒素を１０分間流した後、流れるガスを水素に切り換えて、常温から２００℃まで昇温させて、その温度を２時間維持して、上記炭素担体に担持されたＰｔ塩を還元させた。再びガスを窒素に切り換えた後、温度を２５０℃で５℃／分の速度で昇温させた後に５時間間維持させ、常温にまで冷却させて担持触媒を得た。
【００５９】
上記担持触媒を、イソプロピルアルコールにナフィオン（登録商標）１１５（デュポン社製）を分散させた溶液に分散させてスラリーを製造した後、スプレー工程を通じて炭素電極上にコーティングし、触媒のコーティング濃度は、Ｐｔ含有量基準に３ｍｇ／ｃｍ２にした。次いで、電極成形体をローリングマシンに通過させて、触媒層と炭素紙との接着力を向上させてカソードを製造した。一方、アノード電極としては、商用のＰｔＲｕブラック触媒を使用して製造されたアノード電極を使用し、これを利用して単位電池を製造した。
【００６０】
（比較例１）
上記製造例１によって得たカーボンナノチューブの代わりに、ＣＮＩ社製のＳＷＮＴを使用したことを除いては、実施例１と同じ方法によって実施して燃料電池を製作した。
【００６１】
（比較例２）
上記製造例１によって得たカーボンナノチューブの代わりに、昭和電工社製のＭＷＮＴを使用したことを除いては、実施例１と同じ方法によって実施して燃料電池を製作した。
【００６２】
（比較例３）
上記製造例１によって得たカーボンナノチューブの代わりに、ＣＮＩ社製のＳＷＮＴと、昭和電工社製のＭＷＮＴとの混合物（混合重量比が３：１）を使用したことを除いては、実施例１と同じ方法によって実施して燃料電池を製作した。
【００６３】
上記実施例１及び比較例１〜比較例３によって得た担持触媒において、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を利用してＰｔの担持量及びＰＴの平均粒径を測定し、その結果は、下記表１に表す通りである。
【００６４】
上記実施例１及び比較例１〜比較例３でそれぞれ使用されたカーボンナノチューブのＢＥＴ表面積、面抵抗及びＰｔの平均粒径を調べて下記表１に共に表した。ここで、Ｐｔの平均粒径は、Ｘ線回折分析スペクトルを利用して調査された。
【表１】
0004624368.tif 000002
【００６５】
その結果、比較例１の場合には、Ｐｔ担持量は、約５６重量％であり、Ｐｔの平均粒径は、約３．１ｎｍであり、比較例２及び比較例３の場合には、Ｐｔ担持量は、それぞれ５６重量％及び６７重量％であり、Ｐｔの平均粒径は、それぞれ５．１ｎｍ、３．６ｎｍであった。そして、実施例１の場合には、Ｐｔ担持量が５８重量％であり、Ｐｔの平均粒径は、３ｎｍであった。このようなことから現在使用中の工程をそのまま適用できるということが分かった。
【００６６】
上記実施例１及び比較例１〜比較例３でそれぞれ製造された単位電池に対して、過度の２Ｍのメタノール及び空気を流しつつ、５０℃で性能を測定した。
【００６７】
その結果、実施例１の燃料電池は、比較例１〜比較例３の場合と比較して、単位電池性能試験では単位電池の性能がさらに優れていることが表れた。
【００６８】
本発明の一実施形態にかかるカーボンナノチューブは、満足できる特定の表面積と低い表面抵抗を有している。従って、カーボンナノチューブは従来の担持触媒より著しく良い性能を有している。それに従って、燃料電池に電極の担持触媒として使用すると、カーボンナノチューブは燃料電池の電気伝導率を改良できる。さらに、この電極を採用する燃料電池は、素晴らしい効率と総合的な性能を有する。
【００６９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態に係るカーボンナノチューブの形成過程を概略的に示す図面である。
【図２】本発明の実施例１で２次成長前の状態を電子走査顕微鏡写真である。
【図３】本発明の実施例１で２次成長後の状態を電子走査顕微鏡写真である。
【図４】本発明の実施例１によって得たカーボンナノチューブのラマン分析スペクトルである。
【図５】本発明の実施例１によって２次成長後にカーボンナノチューブの透過電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００７１】
１０    ＳＷＮＴ
１１    金属触媒
１２    ＭＷＮＴ
【図１】
0004624368.tif 000003
【図２】
0004624368.tif 000004
【図３】
0004624368.tif 000005
【図４】
0004624368.tif 000006
【図５】
0004624368.tif 000007