(57)【要約】【課題】触媒担持カーボンと高分子固体電解質とが大きな凝集塊（アグロメレート）となり難く、高分子固体電解質のプロトン交換基が親水層側へ強く配向しており、触媒層のガス拡散性及びプロトン伝導性に優れ、軽加湿又は無加湿でありながら高出力が得られる燃料電池の電極用ペーストを製造可能にする【解決手段】本発明のカーボンペーストの製造方法は、カーボン粉末に触媒金属を担持してなる無数の触媒担持カーボンと、各該触媒担持カーボンを互いに結合するとともにガス透過性を有する基材に結合するための高分子固体電解質の溶液とを混合して電極用ペーストを得る燃料電池の電極用ペーストの製造方法において、溶液には表面が撥水性であってカーボン粉末間に形成された細孔径よりも小さな径を有する撥水性微粒子が含まれていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボン粉末に触媒金属を担持してなる無数の触媒担持カーボンと、各該触媒担持カーボンを互いに結合するとともにガス透過性を有する基材に結合するための高分子固体電解質の溶液とを混合して電極用ペーストを得る燃料電池の電極用ペーストの製造方法において、
前記溶液には、表面が撥水性であって前記触媒担持カーボン間に形成された細孔径よりも小さな径を有する撥水性微粒子が含まれていることを特徴とする電極用ペーストの製造方法。
【請求項２】
前記撥水性微粒子の径は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の電極用ペーストの製造方法。
【請求項３】
前記撥水性微粒子はフラーレンであることを特徴とする請求項１又は２記載の電極用ペーストの製造方法。
【請求項４】
電解質層と、該電解質層の一面に接合されて空気が供給されるカソード極と、該電解質層の他面に接合されて燃料が供給されるアノード極とを有する燃料電池の膜電極接合体の製造方法において、
請求項１乃至３のいずれか１項記載の電極用ペーストを前記基材の一面に塗布して製造された電極を前記カソード極及びアノード極の少なくとも一方に用いることを特徴とする燃料電池の膜電極接合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の電極用ペースト膜電極接合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図９に示すような膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）９０を用いた燃料電池システムが知られている。この膜電極接合体９０は、ナフィオン（登録商標、Nafion（Dupon社製））等の固体高分子膜からなる電解質膜９１と、この電解質膜９１の一面に接合されて空気が供給されるカソード極９３と、電解質膜９１の他面に接合されて水素等の燃料が供給されるアノード極９２とを有している。
【０００３】
カソード極９３は、カーボンクロス、カーボンペーパー、カーボンフェルト等のガス透過性のある基材と、この基材の一面に形成されたカソード触媒層９３ａとからなる。カソード極９３におけるカソード触媒層９３ａ以外の部分は基材によって構成されており、ここは非電解質側でカソード触媒層９３ａに空気を拡散するカソード拡散層９３ｂとされている。
【０００４】
また、アノード極９２も、上記基材と、この基材の一面に形成されたアノード触媒層９２ａとからなる。アノード極９２におけるアノード触媒層９２ａ以外の部分も基材によって構成されており、ここは非電解質側でアノード触媒層９２ａに空気を拡散するアノード拡散層９２ｂとされている。
【０００５】
そして、この膜電極接合体９０を図示しないセパレータで挟むことにより最小発電単位である燃料電池のセルが構成され、このセルが多数積層されて燃料電池スタックが構成される。カソード触媒層９３ａには空気供給手段によって空気が供給され、アノード触媒層９２ａには水素供給手段等によって水素等が供給されるようになっている。こうして燃料電池システムが構成される。
【０００６】
この膜電極接合体９０では、アノード触媒層９２ａにおける電気化学反応により、燃料から水素イオン（Ｈ+；プロトン）と電子とが生成される。そして、プロトンは水分子を伴ったＨ3Ｏ+の形で電解質膜９１内をカソード触媒層９３ａに向かって移動する。また、電子は、燃料電池システムに接続された負荷を通り、カソード触媒層９３ａに流れる。一方、カソード触媒層９３ａにおいては、空気中に含まれる酸素とプロトンと電子とから水が生成される。このような電気化学的反応が連続して起こることにより、燃料電池システムは連続して発電することができる。
【０００７】
上記のアノード触媒層９２ａやカソード触媒層９３ａに必要な特性としては、（１）酸化ガスや燃料ガスが拡散可能であること、（２）電気化学反応によって生じたプロトンを固体電解質膜へ移動させることが可能であること、（３）外部に電流を取り出すための電子伝導性が良好であることが挙げられる。そして、これらの特性を満たすために、電子伝導性を有する触媒担持カーボンと、プロトン伝導性を有する高分子固体電解質とを混合した電極用ペーストをカーボンクロス等の基材に塗布することによって、各触媒層が形成されていた。例えば、非特許文献１には、図１０に示すように、触媒担持カーボンに高分子固体電解質溶液を注ぎ、超音波による撹拌を行って電極用ペーストとする方法が示されている。
【０００８】
しかし、このような方法で製造された電極用ペーストを用いて形成された触媒層では、高分子固体電解質に存在する親水性官能基の配向性が考慮されていないため、触媒層に存在する空孔側に多くの親水性官能基が存在することとなる。このため、空孔壁が親水性となって水濡れしやすくなるため、水が空孔に溜まり易く、溜まった水が空孔を介してのガスの拡散を阻害することとなる。
また、触媒担持カーボン側に配向し、かつ連通する親水性のパスが形成されていないため、カソード触媒層で生成した水が固体電解質膜側へ逆拡散し難くなる。このため、水がカソード触媒層内に滞留し、ガス拡散を阻害する要因となる。
【０００９】
本発明者らは、こうした問題点を解決する燃料電池の電極用ペーストの製造方法を既に開発している（特許文献１、２）。この製造方法では、第１工程として、チャンバー内に無数の触媒担持カーボンと水とを含む混合物を収容した後、該チャンバーを公転させることによって該混合物に遠心力を付与しつつ、該チャンバーを自転させることによって該混合物を自身の自重で攪拌する。これにより、各触媒担持カーボンの表面から空気を強制的に追い出し、表面を水で覆われた状態にすることができる。この際、遠心力の付与及び攪拌のためにボール、プロペラ等の異物を用いないことから、触媒担持カーボン同士の接触は阻害され難い。
【００１０】
そして、第２工程として、第１工程で得られた混合物に高分子固体電解質の溶液を混合し、電極用ペーストを得る。この際、各触媒担持カーボンは水に対する濡れ性を有していることから、高分子固体電解質は各触媒担持カーボン側に高分子固体電解質が有するプロトン交換基を配向させる。そして、互いに接触する各触媒担持カーボンと高分子固体電解質との間に、水によって互いに連続する親水層が形成された本発明の電極用ペーストが得られる。
【００１１】
こうして得られた電極用ペーストは、図１１に示すように、互いに接触する各触媒担持カーボン１００と高分子固体電解質１０１との間に、水によって互いに連続する親水層１０２が形成されている。このため、この電極用ペーストを用いて燃料電池のアノード極やカソード極を製造すれば、そのアノード極やカソード極は親水層によってプロトンが移動しやすい。また、高分子固体電解質はその親水層側にプロトン交換基を配向させているため、プロトンの移動に親水層が有効に活用される。このため、燃料電池システムは、ＭＥＡのアノード極、電解質膜及びカソード極でプロトンが良好に移動し、軽加湿又は無加湿でありながら高出力が得られる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−１４００６１号公報
【特許文献２】特開２００６−１４００６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述のように、特許文献１及び２の電極用ペーストの製造方法は、触媒担持カーボンの表面を親水性にしておき、親水性である高分子固体電解質のプロトン交換基を強く配向させるという技術である。しかし、第２工程で添加される高分子固体電解質溶液中において、プロトン交換基と疎水基とがどのように配向しているかについては、考慮がなされていなかった。このため、高分子固体電解質のプロトン交換基を触媒担持カーボン側に配向させることに関しては、まだ改良の余地があった。
【００１４】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、高分子電解質のプロトン交換基が触媒担持カーボンへ強く配向しており、触媒層のガス拡散性及びプロトン伝導性に優れ、軽加湿又は無加湿でありながら高出力が得られる燃料電池の電極用ペーストを製造可能にすることを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の燃料電池の電極用ペーストの製造方法は、カーボン粉末に触媒金属を担持してなる無数の触媒担持カーボンと、各該触媒担持カーボンを互いに結合するとともにガス透過性を有する基材に結合するための高分子固体電解質の溶液とを混合して電極用ペーストを得る燃料電池の電極用ペーストの製造方法において、
前記溶液には、表面が撥水性であって前記カーボン粉末間に形成された細孔径よりも小さな径を有する撥水性微粒子が含まれていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の燃料電池の電極用ペーストの製造方法では、高分子固体電解質の溶液と、触媒担持カーボンとを混合して電極用ペーストとする際、高分子固体電解質の溶液に表面が撥水性であって前記カーボン粉末間に形成された細孔径よりも小さな径を有する撥水性微粒子が含まれている。このため、高分子固体電解質の疎水性の骨格部分は、撥水性微粒子側に配向し、外側に親水性のイオン交換基を向けた、撥水性微粒子−高分子固体電解質複合体を形成する。しかも、撥水性微粒子は、カーボン粉末間に形成された細孔径よりも小さな径を有するため、外側にイオン交換基を向けた撥水性微粒子−高分子固体電解質複合体は、触媒担持カーボン間に形成された細孔内に容易に侵入し、カーボン側にイオン交換基を向けた状態で吸着し、プロトンが移動しやすい状態となる。また、イオン交換基の有する親水性により水が吸着し易くなり、互いに接触する各触媒担持カーボンと高分子固体電解質との間に水によって互いに連続する親水層が形成される。このため、この電極用ペーストを用いて燃料電池のアノード極やカソード極を製造すれば、そのアノード極やカソード極は親水層及びイオン交換基によってプロトンが移動しやすくなる。したがって、本発明の燃料電池の電極用ペーストによって燃料電池を構成すれば、軽加湿又は無加湿でありながら高出力が得られる。
【００１７】
撥水性微粒子の径は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。撥水性微粒子の径が１０ｎｍ未満の場合、高分子固体電解質を構成する分子の大きさに比して、撥水性微粒子が小さすぎて、高分子固体電解質の疎水性の骨格部分が撥水性微粒子側に配向することが困難となる。また、撥水性微粒子の径が１００ｎｍを超える場合、撥水性微粒子−高分子固体電解質複合体がカーボン粒子間に形成された細孔内に侵入することができず、細孔内が電極反応に寄与できなくなる。
【００１８】
撥水性微粒子としてはフラーレンを用いることができる。フラーレンの表面は撥水性を有し、大きさも小さいため、カーボン粒子間に形成された細孔内に容易に侵入することができるからである。フラーレンの種類については特に限定はなく、例えばＣ６０、Ｃ７０、Ｃ８４などを用いることができる。また、Ｃ６０が複数個結合したＣ１２０やＣ１８０等のクラスター構造を有するフラーレンや、フラーレン分子中にフラーレン分子が閉じ込められた、多殻構造を有するフラーレンであってもよい。さらに、フラーレンにはカーボンナノチューブや、カーボンナノホーンや、カーボンナノウオールも含まれる。カーボンナノチューブには、単層からなるシングルウォールナノチューブ (SWNT)、複層からなるマルチウォールナノチューブ (MWNT)が含まれる。また、上記のフラーレンを複数種類含んでいても良い。
【００１９】
本発明の燃料電池の電極の製造方法は、ガス透過性を有する基材と、該基材の一面に形成された触媒層とを有し、該触媒層は、カーボン粉末に触媒金属を担持してなる無数の触媒担持カーボンと、各該触媒担持カーボンを互いに結合するとともに該基材に結合する高分子固体電解質とを含む燃料電池の電極の製造方法であって、
上記電極用ペーストを前記基材の一面に塗布して電極を得ることを特徴とする。塗布のためには印刷等の手段を採用することができる。
【００２０】
こうして得られる電極は、高分子固体電解質の親水基が触媒担持カーボン側にイオン交換基を向けた状態となり、イオン交換基の親水性により水が吸着し易くなり、互いに接触する各触媒担持カーボンと高分子固体電解質との間に水によって互いに連続する親水層が形成されるため、親水層及びイオン交換基によってプロトンが移動しやすくなる。
【００２１】
本発明の燃料電池の膜電極接合体の製造方法は、電解質層と、該電解質層の一面に接合されて空気が供給されるカソード極と、該電解質層の他面に接合されて燃料が供給されるアノード極とを有する燃料電池の膜電極接合体の製造方法において、上記電極を前記カソード極及びアノード極の少なくとも一方に用いることを特徴とする。
【００２２】
こうして得られる膜電極接合体は、高分子固体電解質の親水基が触媒担持カーボン側にイオン交換基を向けた状態となり、イオン交換基の親水性により水が吸着し易くなり、互いに接触する各触媒担持カーボンと高分子固体電解質との間に水によって互いに連続する親水層が形成されるため、親水層及びイオン交換基によってプロトンが移動しやすくなる。
【００２３】
カソード極及びアノード極の少なくとも一方は、基材の他面に形成され、空気又は燃料を拡散する拡散層を有することが好ましい。これにより、燃料電池システムは、電池反応が生じ易く、高出力が得られる。
【００２４】
本発明の燃料電池システムの製造方法は、膜電極接合体と、前記カソード極に空気を供給する空気供給手段と、前記アノード極に前記燃料を供給する燃料供給手段とを備えた燃料電池システムの製造方法において、上記膜電極接合体を用いることを特徴とする。
【００２５】
こうして得られる燃料電池システムは、アノード極、電解質膜及びカソード極でプロトンが良好に移動し、軽加湿又は無加湿でありながら高出力が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明において、撥水性微粒子は、表面が撥水性であって前記カーボン粉末間に形成された細孔径よりも小さな径を有するものであれば、用いることができる。このような撥水性微粒子として、フラーレンが挙げられる。
【００２７】
フラーレンの表面は、疎水性を有し、有機溶媒に溶解することが知られている。このため、高分子固体電解質の溶液中にフラーレンが溶解している場合、高分子固体電解質の疎水基部分がフラーレン側に強く配向し、親水性であるプロトン交換基は溶液側に配向することとなる。例えば、高分子固体電解質としてナフィオン（登録商標）のアルコール溶液にフラーレンＣ６０を添加した場合の模式図を図１に示す。フラーレンＣ６０ａはアルコール中に溶解しており、ナフィオンｂの疎水基であるポリテトラフルオロエチレン鎖ｂ１がフラーレンＣ６０ａの表面に強く配向して、フラーレン−ナフィオン複合体ｃを形成する。そして、ナフィオンｂの親水基であるスルホン酸基ｂ２はアルコール側に配向する。
【００２８】
ここで、さらに、触媒担持カーボンを加えて混合した場合、図２に示すように、フラーレン−ナフィオン複合体ｃは触媒担持カーボンｄ間に形成された細孔ｅの径と比較して充分小さいため、触媒担持カーボンｄ間に形成された細孔ｅ内に容易に侵入し、触媒担持カーボンｅ側にスルホン酸基２ｂを向けた状態で吸着し、プロトンが移動しやすい状態となる。また、スルホン酸基ｂ２の有する親水性により水が吸着し易くなり、互いに接触する各触媒担持カーボンｄとナフィオンｂとの間に水によって互いに連続する親水層ｆができる。このため、この電極用ペーストを用いて燃料電池のアノード極やカソード極を製造すれば、そのアノード極やカソード極は親水層及びイオン交換基によってプロトンが移動しやすくなる。したがって、こうして得られた燃料電池の電極用ペーストによって燃料電池を構成すれば、軽加湿又は無加湿でありながら高出力が得られる。
【００２９】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３０】
（実施形態１）
＜電極用ペーストの製造＞
燃料電池に用いる電極用ペーストは、図３に示すフローチャートに従って製造される。まず、ステップＳ１において、触媒担持カーボンを用意する。
【００３１】
そして、ステップＳ２において、触媒担持カーボンに水を加え、続くステップＳ３において、以下の方法により遠心撹拌し、第１中間物を得た。すなわち、まず、図４に示すチャンバー１０を有する自転／公転式遠心撹拌機（キーエンス社製、商品名「ハイブリッドミキサーＨＭ−５００」）を用意した。このチャンバー１０は、容器１０ａと、この容器１０ａを封止する蓋１０ｂとからなり、中心点Ｏ１回りに、中心点Ｏ１から延びる自己の軸芯Ｐが円錐を描くように高速で公転されるとともに、軸芯Ｐ回りに高速で自転され得るようになっている（図５参照）。このチャンバー１０内に集合体１１と、集合体１１の８倍当量の水１２とを含む混合物２０を収容した。この後、チャンバー１０を公転させることによって混合物２０に遠心力を付与しつつ、チャンバー１０を自転させることによって混合物２０自身の自重で撹拌した。こうして、各触媒担持カーボンの表面から空気を強制的に追い出し、カーボン粉末の隙間にも水を充填し、図６に示すように、触媒担持カーボン３１に水に対する濡れ性が付与され、第１中間物４１が得られた。この際、遠心力の付与及び撹拌のためにボール、プロペラ等の異物を用いないことから、触媒担持カーボン３１同士の接触を阻害することがない。
【００３２】
そして、図１に示すステップＳ４において、ナフィオン（登録商標）溶液にフラーレンを加えて溶解させた混合溶液を加えて、さらにステップＳ５として、ステップＳ３と同様のハイブリッドミキサーによる撹拌を行う。こうして得られた実施例１の電極用ペーストは、触媒担持カーボン３１の表面が表面吸着水３２の存在によって親水性にされているため、図１に示すフラーレン−ナフィオン複合体ｃのスルホン酸基ｂ２は、図２に示すように、表面吸着水側に強く配向した状態で吸着する。こうして実施形態１の電極用ペーストが得られる。
【００３３】
なお、実施形態１の電極用ペーストの製造方法においては、ステップＳ２及びステップＳ３を省略することもできる。こうであっても、図１に示すフラーレン−ナフィオン複合体ｃのスルホン酸基ｂ２は、図２に示すように、表面吸着水側に強く配向した状態で吸着するため、本発明の効果を奏することができる。
【００３４】
＜燃料電池単層セルの製造＞
上記実施形態１の電極用ペーストを用い、以下のようにして燃料電池単層セルを製造することができる。
上記の方法で得られた電極用ペーストをカーボンクロスの表面にＰｔ担持量が所定の量となるように印刷して、乾燥する。こうして実施形態１の拡散層１を得た。なお、拡散層の上に印刷して反応層を形成する替わりに、ポリテトラフルオロエチレン製のシート上に上記触媒ペーストで印刷し、乾燥後、剥離させて自立した反応層膜を作製し、これを拡散層と熱圧着させて反応層を形成してもよい。
【００３５】
上記のようにして調製した拡散層１を用いて、図７に示す燃料電池単層セルをする。すなわち、拡散層１を２枚用意し、ナフィオン（登録商標）からなる高分子固体電解質膜２の両側に反応層３側を挟み、ホットプレスによって圧着する。さらに、その外側に酸素及び水素のガス供給路となるセパレータ４ａ、４ｂを図示しない取付治具により圧接する。こうして、燃料電池単層セル２０を作製し、さらに、この燃料電池単層セル２０を積層させることにより、燃料電池スタックが完成する。
【００３６】
＜ＭＥＡの製造＞
上記実施形態１の電極ペースト用いて、次のようにＭＥＡを製造することができる。まずガス透過性を有する基材としてカーボンクロスを用意し、両面にカーボンブラックとＰＴＦＥとの混合物からなる撥水層を付与した拡散層を形成する。この後、上記電極用ペーストを用いてカソード触媒層及びアノード触媒層の印刷を行なう。そして、印刷後の基材を乾燥させ、溶液のアルコール及び水を蒸発させてカソード極及びアノード極を得る。
【００３７】
そして、ナフィオン等の高分子固体電解質膜を一定の大きさにサイズカットする。また、カソード極及びアノード極外観を検査した後、カソード極及びアノード極も一定の大きさにサイズカットする。
【００３８】
この後、アノード極、高分子固体電解質膜及びカソード極の順でこれらを積層し、１４０°Ｃ、加圧力６０ｋｇｆでホットプレスする。こうしてＭＥＡが得られる。さらに、ＭＥＡをサイズカットし積層してスタックが完成する。
【００３９】
なお、本願発明の電極用ペーストを用いてＭＥＡを作製する方法は、他への応用が可能である。例えば、まず、電極用ペーストを転写用フィルム上にアノード用及びカソード用としてそれぞれ所定面積に均一に塗布する。この後、各ペーストを乾燥させて転写用フィルム上に触媒層を形成する。そして、各触媒層が高分子固体電解質の膜に面するように、膜を挟むように転写用フィルムを配置し、ホットプレスで膜に触媒層を転写する。こうしてＭＥＡを作製することも可能である。
【００４０】
また、高分子固体電解質の膜の両面に電極用ペーストを用いたスプレー法や塗布法等により触媒層を形成する。そして、各触媒層の表面に電極用の基材が接するように配置し、ホットプレスする。こうしてＭＥＡを作製することも可能である。
【００４１】
＜燃料電池システム＞
こうして得られたＭＥＡを用いて、次のような燃料電池システムを構築することができる。この燃料電池システムでは、図８に示すセル７０が複数用いられている。各セル７０は膜電極接合体（ＭＥＡ）７１と一対のセパレータ７２とを備えている。
【００４２】
ＭＥＡ７１は、ナフィオンからなる電解質膜７３と、この電解質膜７３の一面に一体に接合されたアノード極７４と、電解質膜７３の他面に一体に接合されたカソード極７５とを有している。
【００４３】
アノード極７４は、電解質膜７３側に設けられるアノード触媒層７４ａと、アノード触媒層７４ａの非電解質膜側に接合され、アノード触媒層７４ａに水素を拡散するアノード拡散層７４ｂとからなる。
また、カソード極７５は、電解質膜７３側に設けられるカソード触媒層７５ａと、カソード触媒層７５ａの非電解質膜側に接合され、カソード触媒層７５ａに空気を拡散するカソード拡散層７５ｂとからなる。
【００４４】
各セパレータ７２は、一面側にアノード極７４に水素を供給するための水素室７６が形成され、他面側にカソード極７５に空気を供給するための空気室７７が形成されたものである。
【００４５】
各セル７０は、アノード極７４側に水素室７６が対面し、カソード極７５側に空気室７７が対面するようにＭＥＡ７１と一対のセパレータ７２とが積層されたものである。そして、ＭＥＡ７１とセパレータ７２とを順次積層することによりスタックが構成される。また、アノード極７４側とカソード極７５側とで共通する上記セパレータ７２を採用している。なお、スタックの両端のセパレータ７２には水素室７６又は空気室７７だけが形成されている。
【００４６】
スタックには、各セル７０の水素室７６に図示しないバルブを介して連通する水素ボンベ７８と、各セル７０の空気室７７に連通するブロア７９とが接続されている。水素ボンベ７８及びセパレータ７２の水素室７６がアノード触媒層７４ａに水素を供給する水素供給手段である。また、ブロア７９及びセパレータ７２の空気室７７がカソード触媒層７５ａに空気を供給する空気供給手段である。
【００４７】
この燃料電池システムは、上記実施形態１の電極用ペーストを用いてＭＥＡ７１のカソード触媒層７５ａ及びアノード触媒層７４ａが形成されているため、ブラッディング現象が起こりにくく、ガス拡散が迅速に行われる。また、無加湿連続運転においても、セル電圧が低下し難い。
【００４８】
この発明は、上記発明の実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は電気自動車等の移動用電源、あるいは据え置き用電源に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ナフィオン溶液にフラーレンＣ６０を添加した場合の溶液中での模式図である。
【図２】フラーレンＣ６０を含むナフィオン溶液に触媒担持カーボンを加えて混合した場合の模式図である。
【図３】実施形態の燃料電池の電極用ペーストの製造方法を示す流れ図である。
【図４】実施形態で用いた自転／公転式遠心攪拌機のチャンバの模式図である。
【図５】実施形態で用いた自転／公転式遠心攪拌機のチャンバの回転状態を示す模式図である。
【図６】第１中間物の拡大模式図である。
【図７】燃料電池単層セルの模式断面図である。
【図８】実施形態のセルを示す模式断面図である。
【図９】従来のＭＥＡを示す模式断面図である。
【図１０】従来の電極用ペーストの製造方法を示す図である。
【図１１】特許文献１に記載された方法で製造された電極用ペーストを用いた触媒層の模式拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
ｄ…触媒担持カーボン
ｂ…高分子固体電解質
ａ…フラーレン（撥水性微粒子）
７４ａ，７５ａ…触媒層（７４ａ…カソード触媒層，７５ａ…カソード触媒層）
２，７３…電解質膜
２０…膜電極接合体（ＭＥＡ）
７４ｂ…アノード拡散層
７５ｂ…カソード拡散層
７９、７７…空気供給手段、水素供給手段（７９…ブロア、７７…空気室）
７８、７６…燃料供給手段（７８… 水素ボンベ、７６… 水素室
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図２】
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