(57)【要約】電気化学センサセルを開示する。この電池は、ハウジング内に封じ込める拡散薄膜、カソード、アノード、電解質、リード線付電子回路板を有する。アノードは、ほぼ純粋なビスマスにより形成する。電解質は、固形物、又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）若しくは酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）の水溶液のいずれかとする。カソードは、金を堆積させた炭素繊維基板とすることができる。センサは、ＲｏＨＳに準拠するものとする。【選択図】図１
2015505358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学なセンサであって、
電気化学セルが、さらに、ほぼ純粋なビスマスを有するアノードを備えた、センサ。
【請求項２】
請求項１記載のセンサにおいて、さらに、フッ素化ポリマー拡散膜を備えた、センサ。
【請求項３】
請求項１記載のセンサにおいて、さらに、約６.０モル溶液である酢酸カリウムを有する酢酸を備えた、センサ。
【請求項４】
請求項１記載のセンサにおいて、さらに、炭素繊維基板上に堆積した金触媒層を有するカソードを備えた、センサ。
【請求項５】
請求項１記載のセンサにおいて、さらに、アノード内に封入したコイル状ニッケルワイヤを備えた、センサ。
【請求項６】
金を堆積した炭素繊維カソードをさらに備えた、電気化学セル。
【請求項７】
請求項１記載の電気化学セルにおいて、さらに、ほぼ純粋なビスマスアノードを備えた、電気化学セル。
【請求項８】
請求項１記載の電気化学セルにおいて、さらに拡散膜を備え、前記拡散膜は、化学的に耐久性がある酸素透過ポリマー膜であり、さらに、フッ素化フッ素化ポリマー拡散膜を備えた、電気化学セル。
【請求項９】
請求項１記載の電気化学セルにおいて、さらに、約６.０モル溶液である酢酸カリウムを有する酢酸電解質を備えた、電気化学セル。
【請求項１０】
請求項１記載の電気化学セルにおいて、さらに、アノード内に封入したコイル状ニッケルワイヤを備えた、電気化学セル。
【請求項１１】
ほぼ純粋なビスマスアノードと、炭素繊維基板を有し、この炭素繊維基板の表面に堆積した金薄膜を有するカソードとをさらに備えた、電気化学セル。
【請求項１２】
請求項１記載の電気化学セルにおいて、さらに拡散膜を備え、前記拡散膜は、化学的に耐久性がある酸素透過ポリマー膜であり、さらに、フッ素化フッ素化ポリマー拡散膜を備えた、電気化学セル。
【請求項１３】
請求項１記載の電気化学セルにおいて、さらに、約６.０モル溶液である酢酸カリウムを有する酢酸電解質を備えた、電気化学セル。
【請求項１４】
請求項１記載の電気化学セルにおいて、さらに、アノード内に封入したコイル状ニッケルワイヤを備えた、電気化学セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電気化学セルは、種々の産業及び用途、例えば、医療、鉱業、埋立て、石油、潜水用呼吸装置等において数十年にわたり使用されてきた。電気化学セルは、化学エネルギーを電気エネルギーに酸化及び還元プロセスにより変換する。
【背景技術】
【０００２】
ガルバニック電気化学セルの主な用途の一つとしては、医療業界で患者に吸入している酸素割合を検出するのに使用されてきた。一般的医療用途としては、酸素ベンチレータを使用する慢性閉塞性肺疾患の治療、睡眠時無呼吸に対する持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ：continuous positive airway pressure）治療、無作為抽出検査用酸素濃度計、空気／Ｏ２ガス混合システム、及び麻酔ガス送給システムがある。電気化学セルはこれら装置と一体の部分である。電気化学セルは機器に対して電気的出力を供給し、この電気的出力は、その環境における酸素割合に直接比例する。
【０００３】
電気化学セルは、ガス透過性拡散膜、アノード、カソード、電気化学的電解質溶液、外側ハウジング、封じ込めコンポーネント、及び電子的回路板で構成する。
【０００４】
電気化学セルの出力は、最も一般的にはマイクロアンペア（μＡ）単位の電流である。電流は、電気分解のファラデー法則として、アノードにおける酸化プロセスにより電子が移動し、またカソードにおける酸素還元プロセスによる電解質溶液内のイオン拡散によって生ずる。電流は抵抗回路を通過して、電流（Ｉ）を電圧出力に変換する。電圧出力（電流出力）は、環境におけるＯ２の割合に直接比例し、したがって、例えば医療機器は、電圧出力の変化を感知し、またＯ２割合の変化を計算することができる。
【０００５】
電気化学的プロセスは、以下に簡潔に説明するように、よく知られている。
酸素分子はセルの拡散膜を透過して拡散し、また還元プロセスはセルの３相境界が存在する領域で生ずる。拡散膜は、登録商標名Ｔｅｆｌｏｎとして家庭的に知られているフッ素化ポリマーから形成する。
【０００６】
これらフッ素化ポリマーは、ポリテトラフルオロエチレン及びフッ素化エチレンプロピレン、並びにテトラフルオロエチレンのフィルムにより構成される。この領域は、Ｏ２（気相）、Ｃａ（固相）及び電解質（液相）が互いに同時に接触する領域である。Ｃａは触媒材料を代表する。一般的還元反応は次式のクレーガー＝ビンク表記法で記述することができる。
【数１】
2015505358.tif 000003
【０００７】
（Ｏ）は酸素ガス、ｓはカソード活性部位表面を意味し、また（ed）は、代表的には金、プラチナ、又は他の高活性金属で形成したカソードを意味する。（el）は、電解質溶液を意味し、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液又は酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）水溶液である。
【０００８】
アノードにおける電気化学的反応は次式の酸化プロセスである。
【数２】
2015505358.tif 000004
（Ｍｅ）は、酸化前後のアノード金属、並びにプロセス後に存在し得る任意の金属酸化物を代表する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電気化学センサは、拡散膜を通過して流れるガスの割合として酸素濃度を確定する。電気化学酸素センサは、アノード、カソード、拡散膜、ハウジング内の何らかの溶液を含む電解質を有し、またハウジングは抵抗回路及び電気的リード線を有する電子的回路板を封じ込める。
【００１０】
このような技術を利用して、種々の産業向けにＲｏＨＳ準拠の電気化学酸素センサを得る。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
電気化学センサは、純ビスマスから形成した鉛フリーのアノード材料を備える。ビスマスアノードは、電流セルにおけるＲｏＨＳに準拠しない材料である鉛アノードに直接代替できる能力を有し、標準の電解質を利用し、したがって、当業界で既知でない特別な添加物又は物質を必要としない。本発明による実施形態は、カソードを有する拡散膜、アノード（ビスマス）、電解質、外側ハウジング及び封じ込め部分、電子回路並びに電子リード線を有する電気化学セルとしての電流設計態様を備える。
【００１２】
カソードは、炭素繊維シートを備え、炭素繊維表面上及び／又は炭素繊維内に堆積した金を有する。
【００１３】
センサは、電気化学セルが、さらに、ほぼ純粋なビスマスを有するアノードを備える。一実施形態において、ニッケルワイヤは、コイル状又はピッグテイル状にし、ほぼ純粋なビスマス内に封入する。代案として、ニッケルが、アノードとして作用するほぼ純粋なビスマスを封入する。
【００１４】
センサは、さらに、化学的に耐久性がある酸素透過ポリマー膜を有する拡散膜を備える。拡散膜は、さらに、フッ素化ポリマー拡散膜を備えることができる。膜表面は触媒として作用する金で被覆することができる。金は膜表面に、従来既知の堆積技術、蒸着技術、ラミネート技術、パルスレーザー技術、化学蒸着堆積技術、及び他の物理的堆積技術によって、吸着させることができる。
【００１５】
電解質溶液は、従来一般的に知られている水酸化カリウム溶液、溶液が約６.０モル溶液となる酢酸カリウムを有する酢酸、又は他の電解質とすることができる。代案として、電解質は、一般的に知られている固形電解質とすることができる。
【００１６】
セルは、さらに、よくディスク形状である金属保持スクリーンを有する。スクリーンは、概してステンレス鋼又はチタン基板を有する。スクリーンは、さらに有孔スクリーンとする。
【００１７】
金メッキチタン製電気接続ワイヤをスクリーンにスポット溶接する。しかし、ワイヤは、ニッケル、又は他の非腐食性及び／又は化学的に耐久性のある電子導体材料により構成し、電子をカソードから電子回路板に導くようにすることができる。
【００１８】
若干の実施形態において、電子回路板は、抵抗器、サーミスタ、及び電気的接続リード線を有する。代案として、電気的接続ワイヤは機器に接続してデータを収集する。
【００１９】
本発明の上述した、また他の特徴及び利点が得られるようにするため、本発明のより具体的な説明を、添付図面に示した特別な実施形態につき行う。図面は本発明の代表的実施形態のみを示すものであり、本発明の範囲を限定するものとしてみなすべきではないこと明らかである。本発明を、以下の添付図面を用いて、さらなる特徴及び詳細とともに記載及び説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】或る例示的実施形態による電気化学セルの断面図である。
【図２】拡散膜を有する炭素繊維カソード組立体の説明図である。
【図３】サイクリック・ボルタンメトリー特性曲線のグラフである。
【図４】アノードを形成するために異なる技術を使用した、反応信号対時間及び酸素割合を示すグラフである。
【図５】フッ素化ポリマー拡散膜に対する金フィルムの付着剥離試験結果の画像写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書は、本発明の例示的実施形態及び用途を説明する。本発明は、しかし、これら例示的実施形態及び用途、又はこれら例示的実施形態及び用途が動作する若しくは説明したとおりの様式に限定するものではない。さらに、図面は簡略化した又は部分的な図を示し、図面の要素の寸法は、分かり易くするため誇張して示し、又は縮尺どおりには示さない。さらに、用語「上（on）」、「取付ける（attached to）」又は「連結する（coupled to）」を本明細書に使用するとき、一対象物（例えば、材料、層、基板等）が、他の対象物上に若しくはそれに対して直接的に存在する、取付け若しくは連結するか、又は或る対象物と他の対象物との間に１つ又は複数の介在対象物が存在するかに係わらず、「上に（on）」、「に取付けて（attached to）」又は「に連結して（coupled to）」あるものとすることができる。さらに、方向（例えば、上側、下側、頂部、底部、側面、上方、下方、下に、上に、上部、下部、水平方向、垂直方向、「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」等）に関する記載がある場合、それらは相対的なものであり、単に例として記載したものであり、限定的なものではない。さらに、一連の要素（例えば、要素ａ，ｂ，ｃ）について言及する場合、このような言及は、列挙した要素のうち任意な１つ、列挙した要素すべてよりも少ない数の任意な組合せ、及び／又は列挙した要素すべての組合せを含めていることを意図する。
【００２２】
本明細書で使用する用語「ほぼ（substantially）」は、意図した目的を達成するために作用する上で十分であることを意味する。用語「それら（ones）」は１つより多いことを意味する。
【００２３】
図１及び２につき説明すると、ＣＰＶＣ又は他の化学的に耐久性を示す材料から形成した電気化学セル１００は、外側セルハウジング１を有する。セル１００は、さらに、セル内部のキャビティを封止する封じ込め底部プレート１Ａを有する。セル拡散膜及びカソード組立体用の保持コンポーネント２を外側セルハウジング１に連結し、保持コンポーネント２を外側セルハウジングに固定する。拡散膜３及びカソード組立体５は、拡散膜３及びカソード組立体５の一方の側を保持コンポーネント２によって、他方の側を外側セルハウジング１によって固定される。ハウジング１及び保持コンポーネント２は拡散膜３及びカソード組立体５を挟み込む。セル１００のキャビティには、還元酸化反応を推進する電解質溶液４を充填する。カソード組立体５は、金、プラチナ、炭素繊維上に堆積させた金、又は他の反応性が高い材料とすることができる。
【００２４】
アノード６はほぼ純粋なビスマス金属を有する。
【００２５】
セル１００は、さらに、電気的リード線９に接続して、セル１００によって発生した電流を測定する電子回路板７又は機器を有することができる。代案として、抵抗回路板７によりセル１００の電圧出力を生ずるようにする。セル１００は、さらに、カソード組立体から電気的回路板７に至る又は機器に直接接続する電気的リードワイヤ８を有する。Ｏリング１０は、拡散膜３の端縁を封止し、電解質４が拡散膜３の端縁周りから漏洩するのを防止する。さらに、Ｏリング１０を着座させると、拡散膜３を引き延ばして、しわ又は他の不均一性を排除し、拡散膜３の表面にわたり一貫性のある一様な拡散を確実にする。端部キャップ１１を外側ハウジング底部プレート１Ａに連結し、回路板７を外側ハウジング底部プレート１Ａ内に包囲しまた保護する。セルは、さらに、ニッケルワイヤリード線１２を有し、このニッケルワイヤリード線１２は、ビスマスアノード６によって封入され又はビスマスアノード６を封入し、アノード６を回路板７に、又は代案として機器に電気的接続する。
【００２６】
拡散膜カソード組立体２００は、拡散膜３及び堆積した金属層２０２を有し、金属層２０２は、電解質４に最も近い拡散膜３の表面に堆積することができる。金属層２０２は、さらに、炭素繊維シートのような炭素繊維層２０３上に堆積することもできる。
【００２７】
金属保持スクリーン２０４は、拡散膜３、炭素繊維層２０３及び金層２０２を、外側セルハウジング１の前方に保持し、またスクリーン２０４は、カソードのリードワイヤ８に接続する電子コレクター及び電子導体として作用する。
【００２８】
セル１００において、膜５は、従来既知のように材料の拡散特性及び厚さによって、セル膜５を透過する酸素ガスの拡散レートを制御する。拡散レートを制御する方法としては、レーザー穿孔した細孔及び従来既知の他の技術がある。
【００２９】
１つの例示的実施形態において、図１に示すセルアノード６は、ほぼ純粋なビスマスにより作製する。ほぼ純粋なビスマス製の代表的純度は、９９.９９７％である。例示的実施形態は、注型技術を使用して製造したビスマスアノード６を教示する。一実施形態において、アノード６は、重量約５ｇのビスマスを含み、ビスマス粒状物を溶融し、０.２５４ｍｍ（０.０１０インチ）直径（３０ゲージ）のニッケルワイヤ１２をコイル状にし、またビスマス溶融物内に封入し、ニッケルワイヤ１２の７６.２ｍｍ（３インチ）を溶融物から突出したままとする。注型アノード６は、室温で冷却することができ、ディスク状又は任意な他の適切な形状のアノード６を形成し、またセル１００の内部セル内で機能するサイズにすることができる。ここに言及した、又は任意な他の実施形態における寸法は、代表的なものでしかなく、他に明示しない限り電気化学セル１００で機能できるものであればよいと理解されたい。
【００３０】
電気化学セル１００の他の例示的実施形態は、プレス技術で作製したビスマス製のセルアノード６とし、重量約５ｇの純度９９.９９７％であるビスマス粒状体を、０.２５４ｍｍ（０.０１０インチ）直径（３０ゲージ）のニッケルワイヤ１２の周りにこれを封入するよう高プレス圧で、断面が約６.３５ｍｍ×３.１７５ｍｍ（約0.25インチ×0.125インチ）、及び高さが１９.０５ｍｍ（0.75インチ）の平坦バーにプレス加工し、ニッケルワイヤ１２の７６.２ｍｍ（３インチ）をプレスしたバーから突出したままとする。
【００３１】
注型及びプレスの他に、他の技術を使用してアノード６を形成することができる。代替的実施形態は、ニッケルワイヤをアノード６、注型枠又はプレス枠の周りに緊密に巻付け、ニッケルワイヤ１２の７６.２ｍｍ（３インチ）を巻付けないままとする。
【００３２】
代替的な例示的実施形態は、ビスマス製のアノード６を有するセル１００の製造を含み、この場合、カソード組立体５及び拡散膜３をセルの外側ハウジング１内に組入れる。実施形態につき、ガス透過性拡散膜３は、厚さ約２５ミクロンのテフロン（登録商標）製薄フィルムで形成し、またカソード組立体５は、スパッタリングのような堆積技術により拡散膜３上に厚さ６０〜１００ナノメートルに堆積した金触媒２０２を有し、炭素繊維２０３は約１ミリメートルの厚さのシートとして形成し、金属保持ディスク状のスクリーン２０４は厚さ約１ミリメートルとし、図２に示すように、スクリーン２０４は１平方ミリメートルあたり複数の細孔を有し、金属保持スクリーン２０４は、チタン又はステンレス鋼により形成し、また直径が約０.５０８ｍｍ（0.020インチ）の金メッキしたチタン製カソード電気的リードワイヤ８を有するものとする。カソード５及び拡散膜保持コンポーネント２はニトリル製Ｏリング１０と組合せ、またシアノアクリレート接着剤で外側セルハウジング１に結合し、カソード５及び拡散膜３の組立体を所定位置に固定する。この実施形態につき、ビスマスアノード６は、外側セルハウジング１及びこの外側ハウジング１に組付けて結合した外側セルハウジングの封じ込め底部プレート１Ａ内に組付ける。ニッケルワイヤリード線１２は、ハウジング１から突出させ、また電子回路板７に組付ける。セル１００のためのハウジング材料１及びすべてのプラスチック製ハウジングコンポーネントは、腐食性ガスに晒される用途のセルに必要な化学的耐久性に起因して、塩素化ポリ塩化ビニルにより形成する。電気化学セルの分野における２種類の共通電解質である、含水水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は含水酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）よりなる電解質４を、セルハウジング１００のキャビティ内に分注し、セルハウジング１００を塩素化ポリ塩化ビニル製のプラスチックプラグ１３で封止する。これにより、電気化学的プロセスで拡散膜３を経てセル１００に流入した酸素の流れを制限する。アノード６及びカソードの電気的リードワイヤ８，１２は、回路板７及び抵抗器及びサーミスタを含む電気的リード線９にはんだ付けし、電気化学的プロセスによって生じたマイクロアンペア（μＡ）の電流を電圧出力に変換し、若干の実施形態においては、産業界における電流機器及び装置に必要なミリボルト（ｍＶ）範囲内の電圧出力とする。若干の実施形態ではｍＶの出力範囲は、ガスサンプル又は測定している環境内のＯ２の割合に線形的比例関係を有する。端部キャップ１１をセル１００の後部に結合し、回路板７を包囲及び保護する。
【００３３】
他の例示的実施形態は、図２につきさらに説明した拡散膜３及びカソード組立体５の構成を有する。この例示的実施形態に応じて、拡散膜組立体３は、フッ素化ポリマーフィルム又はガス透過性フィルムにより構成し、１００％酸素曝気で約１.７２×１０−１３モル／秒、又は他の実施形態によれば２１％酸素曝気で約６.４８×１０−１１モル／秒の酸素拡散特性及び酸素拡散割合を有するものとして構成する。必要とされる実施用途の使用に応じて他の割合も容認できる。カソード組立体５は、約１ミリメートルの厚さを有する炭素繊維シート材料２０３により構成する。６０〜１００ナノメートルの金フィルム２を炭素繊維２０３のシート上に堆積する。実施形態につきこのような堆積は、マグネトロンスパッタリング又は他の物理的堆積技術によって行うが、物理的堆積技術は、パルスレーザー堆積、スピンコーティング、蒸着堆積、及び化学蒸着堆積に限定するものではない。炭素繊維２０３上への金２０２の堆積は３相境界酸素還元部位を増大させ、高アンペア出力信号を生ずる。金スパッタカソード組立体５は金属保持スクリーン２０４によって固定され、図１につき説明した実施形態によれば金メッキしたチタン製ワイヤ８によりセル１００の電子回路板７に接続する。
【００３４】
さらに、拡散膜３（図１に示した）及びカソード組立体５の構造における他の例示的実施形態は、金２０２を拡散膜３上に堆積し、金ではないものを被覆した炭素繊維基板２０３、例えばシートを拡散膜３の金層２０２と金属保持スクリーン２０４との間に組合せる。
【００３５】
他の例示的実施形態は、金２０２をフッ素化ポリマー拡散膜フィルム３に物理的に堆積するプロセスである。マグネトロンスパッタリング堆積技術を使用する実施形態につき、材料基盤及び拡散材料は、図５に示すように２１℃で制御するとき、金薄膜層２０２による最良の付着特性を示した。
【００３６】
その実施形態の代表例は、線形性を示すサイクリック・ボルタンメトリーを使用するセル１００の特徴である。セル１００は、２つの代替的実施形態で水酸化カリウム（ＫＯＨ）及び酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）という電解質溶液４、注型及びプレスしたビスマスである埋設アノード６、及び金２０２をスパッタリングしたフッ素化ポリマー薄膜３、フッ素化したエチレンプロピレンのカソード５を有する。作動電位はGamry Reference 600TM Potentiostat/Galvanostat/ZRA装置を使用して標準的方法で加え、出力信号を取得し、またGamry eChemDC and eChemACソフトウェアで分析した。
【００３７】
実施形態の代表例、すべての化学物質及び材料は、分析試薬等級であり、何ら追加の精製又は加工することなしに使用することができた。
【００３８】
実施形態につき、水酸化カリウム（ＫＯＨ）電解質４は、高純度蒸留水及び十分溶解した水酸化カリウム（ＫＯＨ）ペレットで形成した。電解質４は、電解質の１ミリリットルにつき０.９２６８グラムの水酸化カリウム（ＫＯＨ）ペレットを０.２３１７グラムのＤＩ Ｈ２Ｏに混合して２０％水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液４にすることによって形成した。
【００３９】
代案として、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）電解質４は、高純度蒸留水、酢酸カリウム、及び氷酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）で調製し、６.０モル濃度の水溶液４を形成する。
【００４０】
他の実施形態は、セルに固形電解質４の材料を使用する。
【００４１】
図３は、サイクリック・ボルタンメトリー試験結果の実施形態を示す。産業界における代表的電流セル１００の範囲内の印加電圧を加えるとき、電流出力関係は所望どおり優勢的に線形的になる。
【００４２】
例示的実施形態において、酸素割合あたりの応答時間及び電気的出力は、種々の産業用途におけるセル１００の要件である。図４は、注型及びプレスしたビスマスアノード６、金２０２のカソード５を有する実施形態の基準セル１００を、電気化学的酸素セル１００を有する医療装置の酸素モニタ用にBS EN ISO 21647:2009の標準に基づいて種々のレベルの酸素曝気で試験した。これら酸素割合レベルは、０％、２１％及び１００％である。例示的実施形態は、この装置の規定標準BS EN ISO 21647:2009から応答時間及び安定化時間に関して図４に示すように満足のいく結果となる。
【００４３】
一例示的実施形態は、自動試験装置による本発明実施形態のセル１００の試験である。装置は、セル着座取付けケーブルのためのDelrin(登録商標)固定具、ソレノイドガス切替えバスを有するガス管、SCXI-1100マルチプレクサを有するSCXI-1000シャシー、LabViewソフトウェアを有するＰＣコンピュータ、及びNI PCI-6040E DAQカードで設計した回路板を有する。このシステムは、１００％酸素、２０.９％酸素／７９.９％窒素、及び０％酸素／１００％窒素を収容する３個のガスシリンダに接続する。
【００４４】
本発明の特別な実施形態及び用途を本明細書で説明したが、これら実施形態及び用途は単に例示的なものであり、多くの変更が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１００    電気化学セル
１    外側セルハウジング
１Ａ    外側セルハウジング封じ込め底部プレート
２    セル拡散及びカソード組立体保持コンポーネント
３    拡散膜
４    電解質溶液
５    カソード組立体
６    ビスマスアノード
７    電子回路板
８    カソード電気リードワイヤ
９    セル電気リード線
１０    Ｏリング
１１    端部キャップ
１２    ニッケルワイヤリード
２００    カソード及び拡散膜組立体
５    拡散膜（図１参照）
２０２    堆積金属
２０３    炭素繊維シート
２０４    金属保持スクリーンディスク
【図１】
2015505358.tif 000005
【図２】
2015505358.tif 000006
【図３】
2015505358.tif 000007
【図４】
2015505358.tif 000008
【図５】
2015505358.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月16日(2014.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学なセンサであって、
電気化学セルが、ほぼ純粋なビスマスを有するアノードを備えた、センサ。
【請求項２】
請求項１記載のセンサにおいて、さらに、フッ素化ポリマー拡散膜を備えた、センサ。
【請求項３】
請求項１記載のセンサにおいて、さらに、約６.０モル溶液である酢酸カリウムを有する酢酸を備えた、センサ。
【請求項４】
請求項１記載のセンサにおいて、さらに、炭素繊維基板上に堆積した金触媒層を有するカソードを備えた、センサ。
【請求項５】
請求項１記載のセンサにおいて、さらに、アノード内に封入したコイル状ニッケルワイヤを備えた、センサ。
【請求項６】
金を堆積した炭素繊維カソードを備えた、電気化学セル。
【請求項７】
請求項６記載の電気化学セルにおいて、さらに、ほぼ純粋なビスマスアノードを備えた、電気化学セル。
【請求項８】
請求項６記載の電気化学セルにおいて、さらに拡散膜を備え、前記拡散膜は、化学的に耐久性がある酸素透過ポリマー膜であり、さらに、フッ素化フッ素化ポリマー拡散膜を備えた、電気化学セル。
【請求項９】
請求項６記載の電気化学セルにおいて、さらに、約６.０モル溶液である酢酸カリウムを有する酢酸電解質を備えた、電気化学セル。
【請求項１０】
請求項６記載の電気化学セルにおいて、さらに、アノード内に封入したコイル状ニッケルワイヤを備えた、電気化学セル。
【請求項１１】
ほぼ純粋なビスマスアノードと、炭素繊維基板を有し、この炭素繊維基板の表面に堆積した金薄膜を有するカソードとを備えた、電気化学セル。
【請求項１２】
請求項１１記載の電気化学セルにおいて、さらに拡散膜を備え、前記拡散膜は、化学的に耐久性がある酸素透過ポリマー膜であり、さらに、フッ素化フッ素化ポリマー拡散膜を備えた、電気化学セル。
【請求項１３】
請求項１１記載の電気化学セルにおいて、さらに、約６.０モル溶液である酢酸カリウムを有する酢酸電解質を備えた、電気化学セル。
【請求項１４】
請求項１１記載の電気化学セルにおいて、さらに、アノード内に封入したコイル状ニッケルワイヤを備えた、電気化学セル。
【国際調査報告】
2015505358.tif 000010
2015505358.tif 000011
2015505358.tif 000012