(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソード、アノード、および該アノードと該カソードとの間に配置された電解質膜を含む固体高分子形燃料電池であって、
該電解質膜が陰イオン交換膜であり、
該アノードには、糖類及びアルカリ成分を含む溶液が燃料として供給され、
該陰イオン交換膜が、四級アンモニウム基、ピリジニウム基、イミダゾリウム基、ホスホニウム基及びスルホニウム基からなる群から選ばれた少なくとも一種の陰イオン交換基を有する固体高分子膜であり、
燃料として供給する該糖類が、単糖類、二糖類及び多糖類からなる群から選ばれた少なくとも一種である
直接型燃料電池。
【請求項２】
燃料として供給する糖類が、単糖類である請求項１に記載の直接型燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糖類の溶液を燃料として供給する直接型燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子形燃料電池（PEFC）は、電解質にイオン伝導性高分子薄膜を用いた全固体型の燃料電池であり、常温から100℃程度の範囲で作動できる取り扱いが簡便で高効率な発
電システムであり、地球環境、エネルギー問題等の観点から、燃料電池自動車や定置型家庭用発電機、モバイル機器用電源等としての実用化と普及が期待されている。
【０００３】
これらの用途の内で、モバイル機器用電源としては、燃料の運搬性や起動停止に対する応答性に優れ、改質器が不要でコンパクトな設計が可能などの利点から、メタノールを燃料として電極上で直接酸化して発電するダイレクトメタノール燃料電池（DMFC）が主に採用されている。
【０００４】
DMFCは、純水素或いは改質水素を燃料とするPEFCと同様に、固体高分子電解質膜の両側に電極を取り付けた構造であり、通常、アノード(燃料極)には白金−ルテニウム触媒が用いられ、カソード(空気極)には白金触媒が用いられている。この様な構造の燃料電池において、アノード側にメタノール水溶液を供給すると、メタノールが水と反応し、酸化されて二酸化炭素、プロトンおよび電子が生成する。生成したプロトンは、電解質膜中をカソード側に移動し、カソード側では酸素が還元されて水が生成する。この過程において、外部回路を電子が流れ、電流を取り出すことができる。
【０００５】
近年、情報端末機器や医療用電子機器の高性能化が進み、それらの駆動源として電池交換や充電の必要なく連続使用が可能なポータブル、ウェアラブル、インプラント電源の開発が急務となっている。DMFCをはじめとするダイレクト燃料電池は燃料を供給するだけで連続的に使用できることから興味が持たれ、現在、研究開発競争に凌ぎが削られている。
【０００６】
PEFCでは、メタノール以外にも多くの燃料化合物の利用が可能であり、エタノール（非特許文献１）、２−プロパノ−ル（非特許文献２）、エチレングリコール（非特許文献３）等のアルコール類、ギ酸（非特許文献４）、ジメチルエーテル（特許文献１）、水素化ホウ素塩（特許文献２）、ヒドラジン（特許文献３）等を電極上で直接酸化して使用するダイレクト燃料電池について既に報告例がある。これら多様な燃料の活用は、出力規模や各種用途に応じた電源の開発につながると考えられる。
【０００７】
これらの各種の燃料化合物を用いるダイレクト燃料電池の内で、実用化研究が最も進んでいるダイレクトメタノール燃料電池（DMFC）では、燃料のメタノールや副生成物として発生する恐れのあるホルムアルデヒド、ギ酸の有害性が問題視され、実用化、普及を妨げる要因になると懸念されている。さらに、DMFCにおいては、供給されたメタノールがカソード側に浸透して性能低下をもたらす“クロスオーバー”といわれる現象が知られている。すなわち、電解質膜を透過してカソード側に到達したメタノールはカソード触媒上で酸素と反応して二酸化炭素と水を生成し、燃料利用率を低下させる。その上、カソード電位は混成電位となって低下するため、燃料電池の出力も低下する。この様なメタノールのクロスオーバー現象のために、水素ガスを燃料として用いる従来のPEFC用に開発されたパーフルオロスルホン酸系の固体高分子電解質膜を用いる場合には、DMFCとして十分な性能が発揮できないことが多い。従って、DMFCの実用化には、メタノール透過性の低い電解質膜の開発が急務となっている。
【０００８】
さらに、DMFCの問題として、メタノールの電極酸化反応のために白金-ルテニウム合金
などの高価な貴金属系電極触媒を多量に使用する必要がある点が挙げられる。この問題を解決するために、メタノール酸化用電極触媒に関して夥しい数の研究がなされ、各種合金触媒、金属錯体などが提案されているが、1960年代から知られている白金-ルテニウム合
金の活性を大幅に上回る電極触媒は、依然として見出されていない。燃料電池システム全体の総コストに占める貴金属系触媒のコストの割合は大きいので、PEFCの実用化および低コスト化を実現するためには、貴金属使用量を減少させた或いは貴金属を使用しない電極触媒の開発が大きな課題となっている。しかしながら、電解質膜には通常スルホン酸系のプロトン伝導膜が使用されるため、電極触媒材料には、強酸性雰囲気下で長期間に渡って腐食、劣化することのない、優れた耐酸性が要求される。この点で、触媒材料は貴金属など一部の材料に限定され、高活性触媒の探索と低コスト化を妨げる原因となっている。
【０００９】
また、従来のプロトン伝導性陽イオン交換膜を使用するPEFCは、カソード過電圧が大きく、しかも上述のような耐酸性を考慮し、白金触媒が使用されるのが通常である。アノードと共にカソードにも貴金属触媒が必要であることは燃料電池のコストや普及段階における資源量の観点から重大な問題である。
【００１０】
更に、プロトン伝導性陽イオン交換膜を使用するPEFCでは、発電に伴う水の生成がカソード側で起こる。そのため、カソード側では生成水による電極の濡れが進行し、酸素還元反応の反応性が低下するフラッディングと呼ばれる現象がしばしば観測される。この問題を解決するため、カソード側には撥水処理を施し、酸素ガスの拡散性を向上させるための工夫が必要となる。
【００１１】
以上の様に、イオン伝導性高分子薄膜を電解質として用いるPEFCについては、各種の用途における実用化と普及が期待されているが、更に改善すべき課題が多数存在しているのが現状である。
【００１２】
一方、持続可能な社会の実現に向け、近年バイオマスエネルギーへの関心が急速に高まってきている。エネルギー源としてバイオマス燃料を利用すると、使用時に排出されるCO2はもともと空気中のCO2が植物によって固定されたものであるため、排出量として計上する必要がない（カーボンニュートラル）。実際にトウモロコシやサトウキビなどの農作物の発酵で得られるエタノール（バイオエタノール）をガソリンに混合し、CO2排出量を抑
制する試みが既に進められている。バイオマス由来燃料の活用は再生可能な石油代替エネルギー利用の観点から意義深く、高効率な発電システムである燃料電池と組み合わせることにより、CO2排出削減がより効果的になると期待できる。
【００１３】
グルコースを初めとする糖類を燃料とする場合、電気化学的酸化反応の過電圧が高いため、従来のPEFC技術の応用では極めて低い発電性能しか達成できない。そのため、グルコースデヒドロゲナーゼによる酵素反応に基づいたバイオ燃料電池の分野での研究が主流となっており（特許文献４）、携帯用電子機器や生体埋込チップなどの電源としての応用が期待されている。しかしながら、その最大出力密度は1 mW/cm2程度にとどまっており、携帯機器用の電源としての応用可能な出力にはほど遠いのが現状である。
【非特許文献１】Electrochimica Acta, 49, 3901 (2004)
【非特許文献２】J. Power Sources, 124, 12 (2003)
【非特許文献３】J. Power Sources, 150, 27 (2005)
【非特許文献４】J. Power Sources, 144, 28 (2005)
【特許文献１】特開平11-144751号公報
【特許文献２】特開2002-50375号公報
【特許文献３】特開2006-244961号公報
【特許文献４】特開2005-310613号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記した従来技術の現状に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、メタノールを燃料として用いる従来のダイレクト（直接型）燃料電池における上記した各種の問題点を軽減乃至解消することが可能な新規なダイレクト（直接型）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】
【００１５】
本発明者は、上記した目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、電解質膜として酸性のプロトン伝導性陽イオン交換膜に代えてアルカリ性の陰イオン交換膜を使用し、燃料化合物として糖類を用いる場合には、上記した目的を達成し得る新規な直接型燃料電池が得られることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。
【００１６】
即ち、本発明は、下記の直接型燃料電池を提供するものである。
１．  カソード、アノード、および該アノードと該カソードとの間に配置された電解質膜を含む固体高分子形燃料電池であって、
該電解質膜が陰イオン交換膜であり、
該アノードには、糖類の溶液が燃料として供給される
直接型燃料電池。
２．  陰イオン交換膜が、四級アンモニウム基、ピリジニウム基、イミダゾリウム基、ホスホニウム基及びスルホニウム基からなる群から選ばれた少なくとも一種の陰イオン交換基を有する固体高分子膜である上記項１に記載の直接型燃料電池。
３．  燃料として供給する糖類が、単糖類、二糖類及び多糖類からなる群から選ばれた少なくとも一種である上記項１又は２に記載の直接型燃料電池。
４．  燃料として供給する糖類が、単糖類である上記項１又は２に記載の直接型燃料電池。
【００１７】
本発明の燃料電池は、カソード、アノード、および前記アノードと前記カソードの間に配置された電解質膜を構成要素として含むものであって、該電解質膜として陰イオン交換膜を用い、燃料として糖類を用いるものである。
【００１８】
図１は、本発明の直接型燃料電池の構造とその発電メカニズムを模式的に示す概念図である。図１に示すように、本発明の燃料電池は、陰イオン伝導性の電解質膜とその両面に接合されたアノード層とカソード層を構成要素として含むものであり、アノード側には燃料となる糖類の溶液が供給され、カソードには酸素または空気が供給される。カソード側では酸素の還元により、水酸化物イオン（OH-）が生成し、膜中を移動してアノード側に
到達し、アノード側では糖とOH-が反応して糖の酸化物と水が生じる。この時外部回路を
電子が流れて電流を取り出すことができる。
【００１９】
上記した構造の燃料電池は、特に、電解質膜として陰イオン交換膜を用いることが大きな特徴であり、陰イオン交換膜を電解質膜として用いることによって、水酸化物イオンが膜中を移動し、電解質膜はアルカリ性雰囲気となる。本発明の燃料電池において燃料とするグルコース等の糖類の電気化学的酸化反応は、酸性雰囲気中に比べるとアルカリ性雰囲気中で過電圧が低減する。例えば、図２は、白金電極を作用電極として、0.1 M d-グルコースを含む0.1 M水酸化カリウム中で測定したサイクリックボルタモグラムであり、比較
として、0.1 M d-グルコースを含む0.1 M硫酸中の結果も合わせて示している。図２に示
す結果から明らかなように、硫酸中に比べ、水酸化カリウム中で測定した場合には、同一電位において高い電流密度が得られている。
【００２０】
同様に、酸素還元反応の過電圧もアルカリ性雰囲気中で低減することが知られている。このため、陰イオン交換膜を電解質膜として用い、糖類の水溶液を燃料とする本発明の燃料電池は、高出力の燃料電池となることが期待できる。
【００２１】
以下、本発明の燃料電池の各構成要素について具体的に説明する。
【００２２】
（１）電解質膜
本発明では、電解質膜として、カソードで生成するOH-をアノードに移動させることが
できる陰イオン交換膜を使用する。陰イオン交換膜の種類は特に限定されないが、例えば、四級アンモニウム基、ピリジニウム基、イミダゾリウム基、ホスホニウム基、スルホニウム基などの陰イオン交換基を有する炭化水素系樹脂（例えば、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレン、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリアリーレンエーテル等）、フッ素系樹脂などの固体高分子からなる陰イオン交換膜を用いることができる。陰イオン交換膜のイオン交換容量は、0.1〜10ミリ当量/g程度であることが好ましく、0.5〜5ミリ当量/g程度であることがよ
り好ましい。陰イオン交換膜の膜厚は5〜300μm程度であることが好ましく、10〜100μm
程度であることがより好ましい。
【００２３】
（２）触媒成分
本発明の燃料電池では、アノード及びカソードに使用する電極触媒としては、従来から電極触媒として知られている金属、金属合金、金属錯体などの各種の触媒を用いることができる。
【００２４】
従来のスルホン酸系陽イオン交換膜を用いる燃料電池では、アノード及びカソード用の触媒に対して高い耐酸性が要求されるため、高価な貴金属を中心とした材料が用いられている。これに対して、本発明の燃料電池は、アルカリ性の陰イオン交換膜を使用するために、卑金属でも腐食されることなく使用できる。従って、本発明の燃料電池で用いる触媒では、金属種としては、従来のPEFCで使用される白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、金などの貴金属の他、ニッケル、銀、コバルト、鉄、銅、亜鉛などの卑金属を用いることができる。これらの金属の中から選ばれた単一の金属触媒や金属錯体、あるいは二種以上の金属の任意の組合せからなる合金や金属錯体の複合体等を使用することができる。また、上記から選ばれる金属触媒と別の金属酸化物との複合触媒、触媒微粒子をカーボンや金属酸化物などの担体上に分散させた担持触媒として使用することも可能である。
【００２５】
従って、本発明の燃料電池では、アノード、カソードともに高価な貴金属触媒に限定されることなく、幅広い範囲から選択できるので、各種の高活性触媒の開発が可能であり、しかも低コスト化も図れる。
【００２６】
（３）燃料
本発明の直接型燃料電池では、燃料として糖類を用いる。前述した通り、本発明の燃料電池は、電解質膜として陰イオン交換膜を使用するものであり、これにより、糖類の電気化学的酸化反応の過電圧が低減し、糖類を燃料として用いる場合にも燃料電池の高出力化を達成できる。
【００２７】
糖類としては、単糖類、二糖類、多糖類などを使用することができる。これらの内で、単糖類としては、構成炭素数４のエリトロース、トレオース、エリトルロース、構成炭素数５のリボース、アラビノース、キシロース、リキソース、リブロース、キシルロース、構成炭素数６のグルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、アロース、アルトロース、グロース、イドース、タロース、プシコース、タガトース、イノ
シトールなどが例示できる。二糖類としては、マルトース、ラクトース、セロビオース、サッカロースなどを使用することができる。多糖類としては、デンプン、グリコーゲン、イヌリン、セルロース、ペクチンなどを例示できる。上記例示の燃料は、単独あるいは二種類以上組み合わせて使用することができる。
【００２８】
上記した糖類の内で、アルデヒド基を有する単糖類であるリボース、アラビノース、キシロース、リキソース、グルコース、マンノース、ガラクトース、アロース、アルトロース、グロース、イドース、タロース等がより好ましい。
【００２９】
上記した糖類は、糖類を含む溶液として燃料電池のアノードに供給される。糖類を溶解するための溶媒の種類は特に限定されないが、例えば、水、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等）等を用いることができる。
【００３０】
溶液中の糖類の濃度は、特に限定的ではないが、通常、10-6〜10 M（mol／Ｌ）程度と
することが好ましく、10-3〜5 M程度とすることがより好ましい。
【００３１】
糖類を含む溶液には、更に、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニアなどを添加することができる。この時のアルカリ成分の濃度は、通常、10-3〜10 M（mol／Ｌ）程
度とすることが好ましく、0.1〜3 M程度とすることがより好ましい。
【００３２】
（４）本発明燃料電池の構成
本発明の燃料電池は、カソード、アノード、および前記アノードと前記カソードの間に配置された陰イオン交換膜を構成要素として含むものである。
【００３３】
斯かる構造の燃料電池では、通常、カソード及びアノードとなるそれぞれの電極層と電解質膜とは、従来の燃料電池と同様に接合体として用いられる。電極層と電解質膜との接合体は、公知の方法により作製できる。例えば、触媒粉末と樹脂溶液とを混合して作製した触媒インクを薄膜化させた後、電解質膜上にホットプレスする方法や直接高分子膜上に塗布・乾燥するなどの方法を適用できる。樹脂溶液としては、電解質膜と同様、イオン交換容量0.1〜10ミリ当量/g（より好ましくは0.5〜5ミリ当量/g）程度の陰イオン交換能を
有する電解質溶液が好ましいが、イオン性基を有しないポリフッ化ビニリデン、ポリビニルブチラールなどの高分子樹脂を使用しても良い。その他、吸着還元法、無電解めっき、電気めっきやスパッター、ＣＶＤなどの方法で高分子電解質膜に直接触媒を取り付けることもできる。また、ガス拡散層や集電体に直接触媒インクを塗布・乾燥する方法、あるいは前駆体となる金属錯体を含浸・還元するなどの方法によって電極を作製しても良い。
【００３４】
得られた膜―電極接合体の両面をカーボンペーパーまたはカーボンクロスなどの集電材で挟んでセルに組み込むことにより、燃料電池セルを作製できる。アノード側には燃料として上述の糖類を含む溶液を供給し、カソード側には酸素または空気を供給あるいは自然拡散させればよい。
【００３５】
上記した構成の本発明の直接型燃料電池は、以下に示す優れた特徴を有するものとなる。
【００３６】
（ｉ）陰イオン交換膜を電解質膜として用いることによって、アノード反応及びカソード反応の過電圧が低下する。このため、燃料電池の高出力化が可能となる。  
【００３７】
（ii）燃料として糖類を用いることにより、有害燃料の使用や燃料電池作動中に発生する副生成物の危険性を回避することができる。また、糖類はトウモロコシやサトウキビ、木材をはじめとするバイオマスにより製造することのできるバイオ燃料である。これらの
バイオ燃料を、化石燃料または化石燃料から製造される燃料化合物の代わりに利用すれば、地球環境への負荷を低減し、持続可能な社会の実現へ寄与することができる。さらに、体内に存在するグルコースを利用して発電することにより、体内に埋め込まれたペースメーカー、人工臓器、バイオセンサー、マイクロマシンの電源として利用することも可能となる。
【００３８】
（iii）  糖類は、メタノールに比べて分子量が大きく、電解質膜中の移動に対する抵
抗が大きい。このため、従来のDMFCにおいて問題とされているメタノールがカソード側に透過して性能低下を引き起こすクロスオーバー現象を防止できる。
【００３９】
（iv）  電解質膜として用いる陰イオン交換膜はアルカリ性であり、アノード及びカソードにおいて使用される触媒に対して高い耐酸性は要求されない。このため、貴金属触媒に限定されることなく、ニッケル、鉄、銀、コバルトなどの卑金属も腐食されることなく触媒として使用できる。よって、幅広い選択肢から高活性な触媒を探索することができ、高活性触媒の開発と低コスト化が可能となる。
【００４０】
（ｖ）  従来のプロトン伝導性陽イオン交換膜を使用するPEFCで問題となるフラッディングについても、陰イオン交換膜形燃料電池の使用により改善できる。本発明の燃料電池の発電機構は次式で表すことができる。
【００４１】
アノード：  糖 + n OH- → 糖の酸化物 + n H2O + n e-
カソード：  n/4 O2 + n/2 H2O + n e- → n OH-
全反応：    糖 + n/4 O2 → 糖の酸化物 + n/2 H2O
このように、水はカソード側ではなくアノード側で生成するため、カソードにおける酸素還元反応に悪影響をもたらす恐れはない。また、アノードはもともと燃料溶液が供給される電極であり、生成水による電極濡れの進行が問題とはならない。
【発明の効果】
【００４２】
以上の通り、本発明の直接型燃料電池は、電解質膜として陰イオン交換膜を用い、且つ燃料として糖類を用いることを特徴とするものである。これにより、安全性の高い糖類を燃料とする高性能の燃料電池を得ることができ、フラッディングの問題も改善でき、更に、従来のDMFCにおいて問題とされていたクロスオーバー現象も防止できる。しかも、貴金属に限らず、卑金属も触媒として使用可能であることから、低コスト化と同時に、高活性触媒の開発が可能となる。
【００４３】
この様に本発明の直接型燃料電池は、従来の固体高分子形燃料電池（PEFC）における各種の問題点を解消乃至軽減できるものであり、例えば、携帯用の小型電源（モバイル機器、IT機器、医療機器、ロボットの電源）、体内埋め込み式電源（人工臓器、体内センサー、マイクロマシンの電源）等の各種の用途において、非常に有用性の高い燃料電池である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【００４５】
実施例１
アノード触媒として白金−ルテニウム黒を用い、カソード触媒として白金黒を用いた。それぞれの触媒を陰イオン交換樹脂溶液やエタノールと混合して触媒インクとし、薄膜化させて電極シートを作製した。陰イオン交換膜としては、四級アンモニウム塩基をイオン交換基とした膜厚27μm、イオン交換容量1.7 mmol/gの炭化水素膜を使用し、その両面に
アノード、カソードの電極シートをそれぞれホットプレスして膜−電極接合体を得た。得
られた膜−電極接合体における触媒金属担持量はアノード側、カソード側それぞれ3 mg/cm2、電極層中の陰イオン交換樹脂含有量は5重量％、電極層厚さは約1μmであった。
【００４６】
得られた膜−電極接合体の両面をカーボンクロスで挟んで燃料電池セルを組み立て、アノードには0.5 M d-グルコースを含む0.5 M水酸化カリウムを4 ml/minで供給し、カソー
ドには加湿酸素を100 ml/minで供給して、室温で燃料電池の発電性能を評価した。
【００４７】
実施例１および下記比較例１で得られた燃料電池について測定した電流密度−電圧特性と電流密度−出力密度特性を示すグラフを図３に示す。
【００４８】
図３のグラフより、陰イオン交換膜を用いた実施例１の燃料電池は、比較例１に示す従来の陽イオン交換膜を用いた燃料電池と比較して、大幅に発電性能が向上した（最大出力密度で13倍）ことが明らかである。
【００４９】
実施例２
実施例１の燃料電池において、d-グルコースに代えて、d-マンノース、d-ガラクトース、d-キシロース、d-マルトース、d-ラクトース、d-セロビオース、d-フルクトース、d-ソルボース及びサッカロースをそれぞれ燃料として使用して、実施例１と同様の方法で発電性能を評価した。
【００５０】
図４は、これらの各糖類を燃料とする場合の電流密度−電圧特性を示すグラフである。図４から、本発明の燃料電池において、上記した単糖類及び二糖類を燃料として利用できることが明らかである。
【００５１】
実施例３
実施例１の燃料電池において、アノードには0.5 M d-グルコースを含む0.5 M水酸化カ
リウム水溶液を4 ml/minで供給し、カソードには加湿窒素を100 ml/minで供給して、膜を透過してカソード側に到達したd-グルコースの酸化電流（クロスオーバー電流）を測定した。
【００５２】
図５に、実施例３におけるクロスオーバー電流の測定結果を、比較例２および比較例３で得られた結果と共に示す。電解質膜として陰イオン交換膜を用い、燃料としてグルコースを供給する実施例３の燃料電池は、電解質膜として陰イオン交換膜を用い、燃料としてメタノールを供給する燃料電池（比較例２）、及び電解質膜として陽イオン交換膜を用い、燃料としてメタノールを供給する燃料電池（比較例３）と比較すると、クロスオーバー電流が、１／７以下という非常に小さい値であり、実質的にクロスオーバーの影響を無視できることが明らかである。
【００５３】
比較例１
アノード触媒として白金−ルテニウム黒を用い、カソード触媒としてポリテトラフルオロエチレンで撥水化処理した白金黒を用いた。それぞれの触媒を、パーフルオロスルホン酸系陽イオン交換樹脂であるNafion（商標名、DuPont社製）溶液と混合して触媒インクとし、薄膜化させて電極シートを作製した後、パーフルオロスルホン酸系陽イオン交換膜のNafion-117膜（商標名、DuPont社製）の両面にホットプレスして膜−電極接合体を得た。
【００５４】
得られた膜−電極接合体の両面をカーボンクロスで挟んで燃料電池セルを組み立て、アノードには0.5 M d-グルコース水溶液を4 ml/minで供給し、カソードには加湿酸素を100 ml/minで供給して、室温で燃料電池の発電性能を評価した。 
【００５５】
比較例２
実施例１の燃料電池において、アノードには0.5 M メタノールを含む0.5 M水酸化カリ
ウム水溶液を4 ml/minで供給し、カソードには加湿窒素を100 ml/minで供給して、膜を透過してカソード側に到達したメタノールの酸化電流（クロスオーバー電流）を評価した。
【００５６】
比較例３
比較例１の燃料電池において、アノードには0.5 M メタノール水溶液を4 ml/minで供給し、カソードには加湿窒素を100 ml/minで供給して、膜を透過してカソード側に到達したメタノールの酸化電流（クロスオーバー電流）を評価した。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の直接型燃料電池の一実施態様を示す模式図である。
【図２】白金電極を作用極として、0.1 Mグルコースを含む0.1 M水酸化カリウムまたは0.1 M硫酸中で測定したサイクリックボルタモグラムである。
【図３】実施例１と比較例１における燃料電池の電流密度―電圧特性および電流密度―出力密度特性を示すグラフである。
【図４】実施例２における燃料電池の電流密度―電圧特性を示すグラフである。
【図５】実施例３と比較例２、比較例３における燃料電池のクロスオーバー電流を示すグラフである。
【図１】
0005219121.tif 000002
【図２】
0005219121.tif 000003
【図３】
0005219121.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005219121.tif 000006