(57)【要約】【課題】触媒反応の効率を上げるとともにクロスオーバーを抑えて、高い出力密度を安定に維持できる燃料電池用電極膜接合体を提供する。【解決手段】アノード触媒を含有する燃料極触媒層、および前記燃料極触媒層の一方の面に設けられた燃料極ガス拡散層を有する燃料極と、カソード触媒を含有する空気極触媒層、および前記空気極触媒層の一方の面に設けられたカソード触媒を含有する空気極ガス拡散層を有する空気極と、前記燃料極の燃料極触媒層と前記空気極の空気極触媒層との間に挟持された電解質膜とを具備したことを特徴とする燃料電池用電極膜接合体。【選択図】      図１
2009032688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード触媒を含有する燃料極触媒層、および前記燃料極触媒層の一方の面に設けられた燃料極ガス拡散層を有する燃料極と、
カソード触媒を含有する空気極触媒層、および前記空気極触媒層の一方の面に設けられたカソード触媒を含有する空気極ガス拡散層を有する空気極と、
前記燃料極の燃料極触媒層と前記空気極の空気極触媒層との間に挟持された電解質膜と
を具備したことを特徴とする燃料電池用電極膜接合体。
【請求項２】
前記空気極ガス拡散層のカソード触媒が含有されている領域の平均厚さは、前記空気極触媒層の平均厚さの１０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用電極膜接合体。
【請求項３】
前記空気極ガス拡散層はプロトン導電体を含有していることを特徴とする請求項１および２に記載の燃料電池用電極膜接合体。
【請求項４】
前記燃料極ガス拡散層はアノード触媒を含有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の燃料電池用電極膜接合体。
【請求項５】
前記燃料極ガス拡散層のアノード触媒が含有されている領域の平均厚さは、前記燃料極触媒層の平均厚さの１０％以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の燃料電池用電極膜接合体。
【請求項６】
前記燃料極ガス拡散層はプロトン導電体を含有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の燃料電池用電極膜接合体。
【請求項７】
前記空気極触媒層中のカソード触媒の密度は、前記空気極ガス拡散層中のカソード触媒の密度よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の燃料電池用電極膜接合体。
【請求項８】
アノード触媒を含有する燃料極触媒層、および前記燃料極触媒層の一方の面に設けられたアノード触媒を含有する燃料極ガス拡散層を有する燃料極と、
カソード触媒を含有する空気極触媒層、および前記空気極触媒層の一方の面に設けられた空気極ガス拡散層を有する空気極と、
前記燃料極の燃料極触媒層と前記空気極の空気極触媒層との間に挟持された電解質膜と
を具備したことを特徴とする燃料電池用電極膜接合体。
【請求項９】
前記燃料極ガス拡散層中のアノード触媒が含有されている領域の平均厚さは、前記燃料極触媒層の平均厚さの１０％以上であることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池用電極膜接合体。
【請求項１０】
前記燃料極ガス拡散層はプロトン導電体を含有していることを特徴とする請求項８または９に記載の燃料電池用電極膜接合体。
【請求項１１】
前記燃料極触媒層中のアノード触媒の密度は、前記燃料極ガス拡散層中のアノード触媒の密度よりも大きいことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の燃料電池用電極膜接合体。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の燃料電池用電極膜接合体を用いた燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用電極膜接合体、特に小型の液体燃料直接供給型の燃料電池用電極膜接合体およびそれを用いた燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン二次電池に代わって、小型の燃料電池が注目を集めている。特に、メタノールを燃料として用いた直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）は、水素ガスを使用する燃料電池に比べ、水素ガスの取り扱いの困難さがなく、有機燃料を改質して水素を作り出す装置などが必要ないため小型化にも優れている。
【０００３】
ＤＭＦＣの概略的な原理は以下の通りである。燃料極では、メタノールが酸化分解され、二酸化炭素、プロトンおよび電子が生成される。空気極では、空気から得られる酸素、電解質膜を経て燃料極から供給されるプロトン、および燃料極から外部回路を通じて供給される電子によって水が生成される。そして、外部回路を通る電子によって、電力が供給される。
【０００４】
これまでに開発されてきたＤＭＦＣは、上記のような原理で発電を行うためにメタノールを供給するポンプや空気を送り込むブロワを補器として備え、システム全体の構造が複雑であり、小型化を図ることが難しかった。
【０００５】
そこで、ＤＭＦＣを小型化するために以下のような技術が開発されている。たとえば、メタノールを供給するためにポンプを用いず、メタノール収容室と発電素子との間にメタノール分子を通す膜を設けてメタノールを透過させるようにし、メタノール収容室を発電素子の近傍まで近づけた小型ＤＭＦＣが知られている。また、空気を取り入れるためにブロワを用いず、発電素子に空気取り入れ口を直接取り付けた小型ＤＭＦＣが知られている。
【０００６】
特許文献１には、メタノール収容室と燃料極との間に多孔体を設置し、メタノール供給量を制御する技術が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、空孔をもつカーボン基材に触媒を含浸させた触媒層が開示され、かつ電解質膜に直接触媒を形成する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−１７１８４４号公報
【特許文献２】米国特許第６，２２１，５２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述した従来の燃料電池は、構造が簡略化された代わりに以下のような問題が生じていた。たとえば、反応によって生成した水が燃料に混入して燃料濃度が低下し、発電素子に一定濃度の燃料を供給することが困難であった。空気の自然流入に任せて空気を取り入れているため、高い出力密度を安定に得ることが困難であった。空孔をもつカーボン基体に触媒を含浸させた触媒層のみでは触媒反応が不十分であった。アノード側で供給される気化燃料が電解質膜を直接素通りしてカソードで反応する、いわゆる「クロスオーバー」が発生して高い出力密度を得ることが困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、触媒反応の効率を上げるとともにクロスオーバーを抑えて、高い出力密度を安定に維持できる燃料電池用電極膜接合体およびそれを用いた燃料電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る燃料電池用電極膜接合体は、アノード触媒を含有する燃料極触媒層、および前記燃料極触媒層の一方の面に設けられた燃料極ガス拡散層を有する燃料極と、カソード触媒を含有する空気極触媒層、および前記空気極触媒層の一方の面に設けられたカソード触媒を含有する空気極ガス拡散層を有する空気極と、前記燃料極の燃料極触媒層と前記空気極の空気極触媒層との間に挟持された電解質膜とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の実施形態に係る燃料電池用電極膜接合体は、アノード触媒を含有する燃料極触媒層、および前記燃料極触媒層の一方の面に設けられたアノード触媒を含有する燃料極ガス拡散層を有する燃料極と、カソード触媒を含有する空気極触媒層、および前記空気極触媒層の一方の面に設けられた空気極ガス拡散層を有する空気極と、前記燃料極の燃料極触媒層と前記空気極の空気極触媒層との間に挟持された電解質膜とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の実施形態に係る燃料電池は、上記のいずれかの燃料電池用電極膜接合体を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の燃料電池用電極膜接合体は、カソード触媒を含有する空気極触媒層およびカソード触媒を含有する空気極ガス拡散層で空気極を形成するか、またはアノード触媒を含有する燃料極触媒層およびアノード触媒を含有する燃料極ガス拡散層で燃料極を形成することによって、触媒反応の効率を上げるとともにクロスオーバーを抑えて、高い出力密度を安定に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る直接メタノール型の燃料電池用電極膜接合体の断面図である。図１に示すように、燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）１は、燃料極触媒層１１および燃料極ガス拡散層１２を有する燃料極（アノード）１０と、空気極触媒層２１および空気極ガス拡散層２２を有する空気極（カソード）２０と、燃料極（アノード）１０の燃料極触媒層１１と空気極（カソード）２０の空気極触媒層２１との間に挟持されたプロトン（水素イオン）伝導性の電解質膜３０とを具備している。
【００１６】
本発明においては、空気極ガス拡散層２２内にカソード触媒を含有するカソード触媒含有領域２３が形成されているか、または燃料極ガス拡散層１２内にアノード触媒を含有するアノード触媒含有領域１３が形成されている。
【００１７】
燃料極触媒層１１、燃料極ガス拡散層１２内のアノード触媒含有領域１３、空気極触媒層２１、空気極ガス拡散層２２内のカソード触媒含有領域２３の触媒としては、たとえば白金族元素であるＰｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄなどの単体金属、白金族元素を含有する合金などが挙げられる。燃料極側の触媒はメタノールや一酸化炭素に対して強い耐性を有するＰｔ−ＲｕやＰｔ−Ｍｏなどが好ましく、空気極側の触媒は白金やＰｔ−Ｎｉなどが好ましいが、これらに限定されない。触媒は、炭素材料のような導電性担持体を使用する担持触媒でもよいし、無担持触媒でもよい。燃料極触媒層１１と燃料極ガス拡散層１２内のアノード触媒含有領域１３の触媒は同種でも異種でもよい。空気極触媒層２１と空気極ガス拡散層２２内のカソード触媒含有領域２３の触媒は同種でも異種でもよい。
【００１８】
電解質膜３０を構成するプロトン伝導性材料としては、スルホン酸基を有するパーフルオロスルホン酸重合体などのフッ素系樹脂（たとえばデュポン社製のナフィオン（登録商標）、旭硝子社製のフレミオン（登録商標）など）、スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂、タングステン酸やリンタングステン酸などの無機物などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１９】
燃料極ガス拡散層１２内または空気極ガス拡散層２２内にプロトン導電体を含有させてもよい。こうしたプロトン導電体としては、スルホン酸基を有するパーフルオロスルホン酸重合体などのフッ素系樹脂（デュポン社製のナフィオン（登録商標）、旭硝子社製のフレミオン（登録商標）など）、スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂、およびタングステン酸やリンタングステン酸などの無機物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２０】
燃料極触媒層１１に積層された燃料極ガス拡散層１２は、燃料極触媒層１１に燃料を均一に供給する役割を果たすとともに、燃料極触媒層１１の集電体も兼ねている。一方、空気極触媒層２１に積層された空気極ガス拡散層２２は、空気極触媒層２１に酸化剤を均一に供給する役割を果たすとともに空気極触媒層２１の集電体も兼ねている。
【００２１】
次に、本発明に係る燃料電池用電極膜接合体１の作用を説明する。  
気化した液体燃料（たとえばメタノールなど）は燃料極ガス拡散層１２中を拡散して燃料極触媒層１１に供給される。燃料極触媒層１１に供給された燃料は次式（１）に示すメタノールの内部改質反応を生じる。
【００２２】
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ2＋６Ｈ+＋６ｅ-      （１）
液体燃料として純メタノールを使用した場合には水蒸気の供給がないため、メタノールは空気極触媒層２１で生成した水や電解質膜３０中の水などと上記の式（１）の内部改質反応を生じるか、または式（１）以外の水を必要としない他の反応機構により内部改質反応を生じる。
【００２３】
内部改質反応で生成されたプロトン（Ｈ+）は電解質膜３０を伝導し、空気極触媒層２１に到達する。空気極ガス拡散層２２から供給される空気は、空気極ガス拡散層２２中を拡散して空気極触媒層２１に供給される。空気極触媒層２１に供給された空気は、次式（２）に示す反応を生じる。この反応によって、水が生成され、発電反応が生じる。
【００２４】
（３／２）Ｏ2＋６Ｈ+＋６ｅ-  →  ３Ｈ2Ｏ      （２）
ここで、空気極ガス拡散層２２にカソード触媒が含有されていない場合、空気取り入れ口を通ってきた酸素が十分に空気極触媒層２１まで達せず、活性化されない酸素が存在し、実質的には十分な出力が得られない。また、カソード触媒を含有させた空気極ガス拡散層２２のみを設け、空気極触媒層２１を設けない場合、空気極２０の触媒量が十分ではなく、プロトンを十分に供給できないためやはり十分な出力が得られない。
【００２５】
これに対して、空気極触媒層２１を設け、さらに空気極ガス拡散層２２にカソード触媒を含有させると、空気中の酸素が十分活性化され、かつプロトンとの反応も十分に行われるため、高い出力を得ることができる。
【００２６】
空気極ガス拡散層２２内のカソード触媒含有領域２３の平均厚さは、空気極触媒層２１の平均厚さの１０％以上であることが好ましい。カソード触媒含有領域２３の厚さが薄いと、上記の効果が得られない。カソード触媒含有領域２３は、空気極ガス拡散層２２の全膜厚にわたって形成されていてもよい。
【００２７】
空気極ガス拡散層２２にあらかじめプロトン導電体を含有させた上で、空気極ガス拡散層２２にカソード触媒を含有させ、さらに空気極触媒層２１を設けると、空気中の酸素が十分活性化され、かつプロトンとの反応も十分に行われるため、高い出力を得ることができる。
【００２８】
空気極ガス拡散層２２内のプロトン導電体含有領域の平均厚さは特に限定されないが、カソード触媒含有領域２３の平均厚さと同等またはそれ以上であることが好ましい。すなわち、プロトン導電体含有領域の平均厚さは、空気極触媒層２１の平均厚さの１０％以上であることが好ましい。プロトン導電体含有領域も、空気極ガス拡散層２２の全膜厚にわたって形成されていてもよい。
【００２９】
なお、空気極ガス拡散層２２中の触媒密度が高すぎると、空気が空気極触媒層２１まで十分達せず、高い出力を得ることができない。空気極ガス拡散層２２中の触媒密度を下げて気孔率を維持し、十分に空気が拡散するようにすれば、空気極触媒層２１で酸素とプロトンが十分に反応して高い出力が得られる。
【００３０】
また、燃料ガス拡散層１２中にアノード触媒が含有されていない場合、特に高濃度メタノールを用いたときに、メタノールが活性化されずにそのまま電解質膜３０を通り、空気極１０側で反応をするクロスオーバー反応が多くなる。
【００３１】
これに対して、燃料極ガス拡散層１２中にアノード触媒を含有させると、メタノールが活性化されて内部改質反応が進み、余分なクロスオーバー反応が減少し、結果として高い出力を得ることができる。
【００３２】
燃料極ガス拡散層１２内のアノード触媒含有領域１３の平均厚さは、燃料極触媒層１１の平均厚さの１０％以上であることが好ましい。アノード触媒含有領域１３の厚さが薄いと、上記の効果が得られない。アノード触媒含有領域１３は、燃料極ガス拡散層１２の全膜厚にわたって形成されていてもよい。
【００３３】
燃料極ガス拡散層１２にあらかじめプロトン導電体を含有させた上で、燃料極ガス拡散層１２にアノード触媒を含有させると、メタノールが活性化されて内部改質反応が進み、余分なクロスオーバー反応が減少し、結果として高い出力を得ることができる。
【００３４】
燃料極ガス拡散層１２内のプロトン導電体含有領域の平均厚さは特に限定されないが、アノード触媒含有領域１３の平均厚さと同等またはそれ以上であることが好ましい。すなわち、プロトン導電体含有領域の平均厚さは、燃料極触媒層１１の平均厚さの１０％以上であることが好ましい。プロトン導電体含有領域も、燃料極ガス拡散層１２の全膜厚にわたって形成されていてもよい。
【００３５】
なお、燃料極ガス拡散層１２中の触媒密度が高すぎると、改質された気化燃料が燃料極触媒層１１まで十分達せず、高い出力を得ることができない。燃料極ガス拡散層１２中の触媒密度を下げて気孔率を維持し、十分に気化燃料が拡散するようにすれば、燃料極触媒層１１で燃料が十分に反応して高い出力が得られる。
【００３６】
したがって、空気極および燃料極のいずれにおいても、触媒の密度に関して、触媒層＞ガス拡散層という条件を満たすことが好ましい。
【００３７】
なお、直接メタノール型の燃料電池では、液体燃料としてメタノール水溶液または純メタノールが用いられるが、液体燃料はこれらに限定されない。たとえば、エタノール水溶液や純エタノールなどのエタノール燃料、プロパノール水溶液や純プロパノールなどのプロパノール燃料、グリコール水溶液や純グリコールなどのグリコール燃料、ジメチルエーテル、ギ酸、またはその他の液体燃料であってもよい。いずれにしても、燃料電池に応じた液体燃料が収容される。
【００３８】
また、本発明はパッシブ型の燃料電池に限らず、アクティブ型の燃料電池、燃料供給など一部にポンプを用いたセミパッシブ型の燃料電池にも適用することができ、パッシブ型の燃料電池の場合と同様の作用効果が得られる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。なお、各実施例の表で使用した略語の意味は以下の通りである。
【００４０】
ＣＴ：触媒層（または触媒含有領域）の厚さ、
ＣＤ：触媒の密度、
ＰＴ：プロトン導電体含有領域の厚さ、
ＡＣＬ：アノード触媒層、
ＡＧＤＬ：アノードガス拡散層、
ＣＣＬ：カソード触媒層、
ＣＧＤＬ：カソードガス拡散層。
【００４１】
（実施例１）
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を燃料極ガス拡散層に用いた。
【００４２】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記のカーボンペーパーからなる燃料極ガス拡散層の一方の面にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して燃料極触媒層を形成した。こうして燃料極（アノード）を作製した。
【００４３】
厚さ３００μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−０９０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を空気極ガス拡散層に用いた。白金担持グラファイト粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記のカーボンペーパーからなる空気極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、空気極ガス拡散層にカソード触媒を含浸させた。このとき、カソード触媒が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整して３種のサンプル（１ａ、１ｂ、１ｃ）を作製した。これを常温で自然乾燥してカソード触媒を含有する空気極ガス拡散層を形成した。
【００４４】
白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、カソード触媒を含有する空気極ガス拡散層にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して空気極触媒層を形成した。こうして空気極（カソード）を作製した。
【００４５】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、空気極触媒層が電解質膜側になるように空気極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極を重ね合わせたのと逆の面に燃料極触媒層が電解質膜側になるように燃料極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【００４６】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【００４７】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【００４８】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は３２．３〜３６．７ｍＷ／ｃｍ2であった。
【００４９】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。この樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨し測定試料とした後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。ここで、切断方向については、例えば電極が矩形状の場合、長手方向と直交する方向の中央部において長手方向と平行に切断する。そして、その切断面の中央部および両端から長手方向の長さの１０％中央寄りの位置の合計３箇所の断面を取り出す。以降の結果は、それら３箇所の平均値とする。
【００５０】
測定試料について、まず断面のＳＥＩ（２次電子像）、ＢＥＩ（反射電子像）によるＳＥＭ写真を撮影し、視野で見られた像から燃料極、空気極の平均厚みを求めた。平均厚みは、視野で得られた像内の最大厚みと最小厚みを測定し、その平均値として求めた。
【００５１】
次に、ＳＥＭ写真の視野と同一視野でＥＰＭＡ分析を行い、Ｐｔを検出した強度を触媒密度と仮定し、触媒層部分およびガス拡散層部分の平均触媒密度をそれぞれ計算した。ＥＰＭＡ分析は、島津製作所製の電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ−１６１０）を用い、加速電圧１５ｋＶ、照射電流３０ｎＡ、ビームサイズ１μｍ、データポイント２５６×２５６ｐｏｉｎｔ、ステップサイズ０．５μｍの条件で行った。
【００５２】
その結果から、燃料極触媒層の平均厚さ（ＣＴACL）、空気極触媒層の平均厚さ（ＣＴCCL）、空気極ガス拡散層中のカソード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴCGDL）、ＣＴCGDL／ＣＴCCLの比率（％）、空気極触媒層中のカソード触媒の密度ＣＤCCLと空気極ガス拡散層中のカソード触媒の密度ＣＤCGDLとの差ＣＤCCL−ＣＤCGDL（％）を求めた。表１にこれらの結果を示す。
【表１】
2009032688.tif 000003
【００５３】
（実施例２）
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を燃料極ガス拡散層に用いた。白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記のカーボンペーパーからなる燃料極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、燃料極ガス拡散層にアノード触媒を含浸させた。このとき、アノード触媒が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整して３種のサンプル（２ａ、２ｂ、２ｃ）を作製した。これを常温で自然乾燥してアノード触媒を含有する燃料極ガス拡散層を形成した。
【００５４】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、アノード触媒を含有する燃料極ガス拡散層にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して燃料極触媒層を形成した。こうして燃料極（アノード）を作製した。
【００５５】
厚さ３００μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−０９０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を空気極ガス拡散層に用いた。白金担持グラファイト粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記のカーボンペーパーからなる空気極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、空気極ガス拡散層にカソード触媒を含浸させた。このとき、３種のサンプル（２ａ、２ｂ、２ｃ）のそれぞれについて、カソード触媒が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整した。これを常温で自然乾燥してカソード触媒を含有する空気極ガス拡散層を形成した。
【００５６】
白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１２％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、カソード触媒を含有する空気極ガス拡散層にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して空気極触媒層を形成した。こうして空気極（カソード）を作製した。
【００５７】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、空気極触媒層が電解質膜側になるように空気極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極を重ね合わせたのと逆の面に燃料極触媒層が電解質膜側になるように燃料極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【００５８】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【００５９】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【００６０】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は３３．４〜３８．８ｍＷ／ｃｍ2であった。
【００６１】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。その結果から、燃料極触媒層の平均厚さ（ＣＴACL）、燃料極ガス拡散層中のアノード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴAGDL）、ＣＴAGDL／ＣＴACLの比率（％）、燃料極触媒層中のアノード触媒の密度ＣＤACLと燃料極ガス拡散層中のアノード触媒の密度ＣＤAGDLとの差ＣＤACL−ＣＤAGDL（％）、空気極触媒層の平均厚さ（ＣＴCCL）、空気極ガス拡散層中のカソード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴCGDL）、ＣＴCGDL／ＣＴCCLの比率（％）、空気極触媒層中のカソード触媒の密度ＣＤCCLと空気極ガス拡散層中のカソード触媒の密度ＣＤCGDLとの差ＣＤCCL−ＣＤCGDL（％）を測定した。表２にこれらの結果を示す。
【表２】
2009032688.tif 000004
【００６２】
（実施例３）
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を燃料極ガス拡散層に用いた。白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記のカーボンペーパーからなる燃料極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、燃料極ガス拡散層にアノード触媒を含浸させた。このとき、アノード触媒が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整して３種のサンプル（３ａ、３ｂ、３ｃ）を作製した。これを常温で自然乾燥してアノード触媒を含有する燃料極ガス拡散層を形成した。
【００６３】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１３％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、アノード触媒を含有する燃料極ガス拡散層にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して燃料極触媒層を形成した。こうして燃料極（アノード）を作製した。
【００６４】
厚さ３００μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−０９０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を空気極ガス拡散層に用いた。
【００６５】
白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、カソード触媒を含有する空気極ガス拡散層にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して空気極触媒層を形成した。こうして空気極（カソード）を作製した。
【００６６】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、空気極触媒層が電解質膜側になるように空気極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極を重ね合わせたのと逆の面に燃料極触媒層が電解質膜側になるように燃料極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【００６７】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【００６８】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【００６９】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は３３．６〜３５．７ｍＷ／ｃｍ2であった。
【００７０】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。その結果から、燃料極触媒層の平均厚さ（ＣＴACL）、燃料極ガス拡散層中のアノード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴAGDL）、ＣＴAGDL／ＣＴACLの比率（％）、燃料極触媒層中のアノード触媒の密度ＣＤACLと燃料極ガス拡散層中のアノード触媒の密度ＣＤAGDLとの差ＣＤACL−ＣＤAGDL（％）、空気極触媒層の平均厚さ（ＣＴCCL）を測定した。表３にこれらの結果を示す。
【表３】
2009032688.tif 000005
【００７１】
（実施例４）
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を平板プレスにより厚さが１／２になるまで圧縮した。圧縮後のカーボンペーパーについて外形寸法と重量から気孔率を計算したところ４０．５％であった。このカーボンペーパーを燃料極ガス拡散層に用いた。
【００７２】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記の圧縮カーボンペーパーからなる燃料極ガス拡散層の一方の面にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して燃料極触媒層を形成した。こうして燃料極（アノード）を作製した。
【００７３】
厚さ２００μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−０６０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を空気極ガス拡散層に用いた。プロトン導電体として５％に希釈したナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）を用意した。この溶液を上記のカーボンペーパーからなる空気極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、空気極ガス拡散層にプロトン導電体を含浸させた。このとき、プロトン導電体が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整して２種のサンプル（４ａ、４ｂ）を作製した。これを常温で自然乾燥した。白金担持グラファイト粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記の空気極ガス拡散層のプロトン導電体を含浸・乾燥させた一方の面にスプレーコートして、空気極ガス拡散層にカソード触媒を含浸させた。このとき、２種のサンプル（４ａ、４ｂ）のそれぞれについて、カソード触媒が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整した。これを常温で自然乾燥してカソード触媒を含有する空気極ガス拡散層を形成した。
【００７４】
白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、カソード触媒を含有する空気極ガス拡散層にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して空気極触媒層を形成した。こうして空気極（カソード）を作製した。
【００７５】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、空気極触媒層が電解質膜側になるように空気極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極を重ね合わせたのと逆の面に燃料極触媒層が電解質膜側になるように燃料極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【００７６】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【００７７】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【００７８】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は３３．３〜３７．４ｍＷ／ｃｍ2であった。
【００７９】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。その結果から、燃料極触媒層の平均厚さ（ＣＴACL）、空気極触媒層の平均厚さ（ＣＴCCL）、空気極ガス拡散層中のプロトン導電体含有領域の平均厚さ（ＰＴCGDL）、空気極ガス拡散層中のカソード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴCGDL）、ＣＴCGDL／ＣＴCCLの比率（％）、空気極触媒層中のカソード触媒の密度ＣＤCCLと空気極ガス拡散層中のカソード触媒の密度ＣＤCGDLとの差ＣＤCCL−ＣＤCGDL（％）を測定した。表４にこれらの結果を示す。
【表４】
2009032688.tif 000006
【００８０】
（実施例５）
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を燃料極ガス拡散層に用いた。プロトン導電体として５％に希釈したナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）を用意した。この溶液を上記のカーボンペーパーからなる燃料極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、燃料極ガス拡散層にプロトン導電体を含浸させた。このとき、プロトン導電体が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整して２種のサンプル（５ａ、５ｂ）を作製した。これを常温で自然乾燥した。白金ルテニウム合金担持グラファイト粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記の燃料極ガス拡散層のプロトン導電体を含浸・乾燥させた一方の面にスプレーコートして、燃料極ガス拡散層にアノード触媒を含浸させた。このとき、２種のサンプル（５ａ、５ｂ）のそれぞれについて、アノード触媒が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整した。これを常温で自然乾燥してアノード触媒を含有する燃料極ガス拡散層を形成した。
【００８１】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記の燃料極ガス拡散層の一方の面にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して燃料極触媒層を形成した。こうして燃料極（アノード）を作製した。
【００８２】
厚さ３００μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−０９０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を空気極ガス拡散層に用いた。プロトン導電体として５％に希釈したナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）を用意した。この溶液を上記のカーボンペーパーからなる空気極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、空気極ガス拡散層にプロトン導電体を含浸させた。このとき、プロトン導電体が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整して２種のサンプル（５ａ、５ｂ）を作製した。これを常温で自然乾燥した。白金担持グラファイト粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記の空気極ガス拡散層のプロトン導電体を含浸・乾燥させた一方の面にスプレーコートして、空気極ガス拡散層にカソード触媒を含浸させた。このとき、２種のサンプル（５ａ、５ｂ）のそれぞれについて、カソード触媒が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整した。これを常温で自然乾燥してカソード触媒を含有する空気極ガス拡散層を形成した。
【００８３】
白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、カソード触媒を含有する空気極ガス拡散層にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して空気極触媒層を形成した。こうして空気極（カソード）を作製した。
【００８４】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、空気極触媒層が電解質膜側になるように空気極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極を重ね合わせたのと逆の面に燃料極触媒層が電解質膜側になるように燃料極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【００８５】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【００８６】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【００８７】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は３５．４〜３９．６ｍＷ／ｃｍ2であった。
【００８８】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。その結果から、燃料極触媒層の平均厚さ（ＣＴACL）、燃料極ガス拡散層中のプロトン導電体含有領域の平均厚さ（ＰＴAGDL）、燃料極ガス拡散層中のアノード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴAGDL）、ＣＴAGDL／ＣＴACLの比率（％）、燃料極触媒層中のアノード触媒の密度ＣＤACLと燃料極ガス拡散層中のアノード触媒の密度ＣＤAGDLとの差ＣＤACL−ＣＤAGDL（％）、空気極触媒層の平均厚さ（ＣＴCCL）、空気極ガス拡散層中のプロトン導電体含有領域の平均厚さ（ＰＴCGDL）、空気極ガス拡散層中のカソード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴCGDL）、ＣＴCGDL／ＣＴCCLの比率（％）、空気極触媒層中のカソード触媒の密度ＣＤCCLと空気極ガス拡散層中のカソード触媒の密度ＣＤCGDLとの差ＣＤCCL−ＣＤCGDL（％）を測定した。表５にこれらの結果を示す。
【表５】
2009032688.tif 000007
【００８９】
（実施例６）
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を平板プレスにより厚さが１／２になるまで圧縮した。圧縮後のカーボンペーパーについて外形寸法と重量から気孔率を計算したところ４０．５％であった。このカーボンペーパーを燃料極ガス拡散層に用いた。プロトン導電体として５％に希釈したナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）を用意した。この溶液を上記の圧縮カーボンペーパーからなる燃料極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、燃料極ガス拡散層にプロトン導電体を含浸させた。これを常温で自然乾燥した。白金ルテニウム合金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記の燃料極ガス拡散層のプロトン導電体を含浸・乾燥させた一方の面にスプレーコートして、燃料極ガス拡散層にアノード触媒を含浸させた。このとき、プロトン導電体およびアノード触媒が含浸される領域の厚さが異なるようにスプレー量を調整して２種のサンプル（６ａ、６ｂ）を作製した。これを常温で自然乾燥してアノード触媒を含有する燃料極ガス拡散層を形成した。
【００９０】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１３％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記の燃料極ガス拡散層の一方の面にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して燃料極触媒層を形成した。こうして燃料極（アノード）を作製した。
【００９１】
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を空気極ガス拡散層に用いた。白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、カソード触媒を含有する空気極ガス拡散層にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して空気極触媒層を形成した。こうして空気極（カソード）を作製した。
【００９２】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、空気極触媒層が電解質膜側になるように空気極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極を重ね合わせたのと逆の面に燃料極触媒層が電解質膜側になるように燃料極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【００９３】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【００９４】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【００９５】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は３４．３〜３６．７ｍＷ／ｃｍ2であった。
【００９６】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。その結果から、燃料極触媒層の平均厚さ（ＣＴACL）、燃料極ガス拡散層中のプロトン導電体含有領域の平均厚さ（ＰＴAGDL）、燃料極ガス拡散層中のアノード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴAGDL）、ＣＴAGDL／ＣＴACLの比率（％）、燃料極触媒層中のアノード触媒の密度ＣＤACLと燃料極ガス拡散層中のアノード触媒の密度ＣＤAGDLとの差ＣＤACL−ＣＤAGDL（％）、空気極触媒層の平均厚さ（ＣＴCCL）を測定した。表６にこれらの結果を示す。
【表６】
2009032688.tif 000008
【００９７】
（実施例７）
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−０３０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を平板プレスにより厚さが１／２になるまで圧縮した。圧縮後のカーボンペーパーについて外形寸法と重量から気孔率を計算したところ４０．５％であった。この圧縮カーボンペーパーを２枚用意した。
【００９８】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーに１枚の圧縮カーボンペーパーを浸漬した後、常温で自然乾燥した。このときスラリーは圧縮カーボンペーパーの全膜厚にわたって浸透した。白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを上記の圧縮カーボンペーパーの一方の面にダイコーターを用いて塗布した後、常温で自然乾燥した。こうして燃料極ガス拡散層つきの燃料極触媒層を形成した。
【００９９】
白金担持グラファイト粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーに別の１枚の圧縮カーボンペーパーを浸漬した後、常温で自然乾燥した。このときスラリーは圧縮カーボンペーパーの全膜厚にわたって浸透した。白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを上記の圧縮カーボンペーパーの一方の面にダイコーターを用いて塗布した後、常温で自然乾燥した。こうして空気極ガス拡散層つき空気極触媒層を形成した。
【０１００】
厚さ３００μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−０９０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を平板プレスにより厚さが１／２になるまで圧縮した。圧縮後のカーボンペーパーについて外形寸法と重量から気孔率を計算したところ４０．５％であった。この圧縮カーボンペーパーを２枚用意し、それぞれ燃料極ガス拡散層および空気極ガス拡散層に用いた。
【０１０１】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、空気極触媒層が電解質膜側になるように空気極ガス拡散層つきの空気極触媒層を重ね合わせ、その上に空気極ガス拡散層を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極を重ね合わせたのと逆の面に燃料極触媒層が電解質膜側になるように燃料極ガス拡散層つきの燃料極触媒層を重ね合わせ、その上に燃料極ガス拡散層を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【０１０２】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【０１０３】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【０１０４】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は３９．８ｍＷ／ｃｍ2であった。
【０１０５】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。その結果から、燃料極触媒層の平均厚さ（ＣＴACL）、燃料極ガス拡散層中のアノード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴAGDL）、ＣＴAGDL／ＣＴACLの比率（％）、燃料極触媒層中のアノード触媒の密度ＣＤACLと燃料極ガス拡散層中のアノード触媒の密度ＣＤAGDLとの差ＣＤACL−ＣＤAGDL（％）、空気極触媒層の平均厚さ（ＣＴCCL）、空気極ガス拡散層中のカソード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴCGDL）、ＣＴCGDL／ＣＴCCLの比率（％）、空気極触媒層中のカソード触媒の密度ＣＤCCLと空気極ガス拡散層中のカソード触媒の密度ＣＤCGDLとの差ＣＤCCL−ＣＤCGDL（％）を測定した。表７にこれらの結果を示す。
【表７】
2009032688.tif 000009
【０１０６】
（実施例８）
厚さ１００μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−０３０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を２枚用意した。プロトン導電体として５％に希釈したナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）を用意した。この溶液にそれぞれのカーボンペーパーを浸漬した後、常温で自然乾燥した。このとき溶液はカーボンペーパーの全膜厚にわたって浸透した。
【０１０７】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーに上記のプロトン導電体浸漬処理を施した１枚のカーボンペーパーを浸漬した後、常温で自然乾燥した。このときスラリーはカーボンペーパーの全膜厚にわたって浸透した。白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを上記のカーボンペーパーの一方の面にダイコーターを用いて塗布した後、常温で自然乾燥した。こうして燃料極ガス拡散層つきの燃料極触媒層を形成した。
【０１０８】
白金担持グラファイト粒子と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーに上記のプロトン導電体浸漬処理を施した１枚のカーボンペーパーを浸漬した後、常温で自然乾燥した。このときスラリーはカーボンペーパーの全膜厚にわたって浸透した。白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを上記のカーボンペーパーの一方の面にダイコーターを用いて塗布した後、常温で自然乾燥した。こうして空気極ガス拡散層つき空気極触媒層を形成した。
【０１０９】
厚さ３００μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−０９０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を平板プレスにより厚さが１／２になるまで圧縮した。圧縮後のカーボンペーパーについて外形寸法と重量から気孔率を計算したところ４０．５％であった。この圧縮カーボンペーパーを２枚用意し、それぞれ燃料極ガス拡散層および空気極ガス拡散層に用いた。
【０１１０】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、空気極触媒層が電解質膜側になるように空気極ガス拡散層つきの空気極触媒層を重ね合わせ、その上に空気極ガス拡散層を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極を重ね合わせたのと逆の面に燃料極触媒層が電解質膜側になるように燃料極ガス拡散層つきの燃料極触媒層を重ね合わせ、その上に燃料極ガス拡散層を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【０１１１】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【０１１２】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【０１１３】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は４０．０ｍＷ／ｃｍ2であった。
【０１１４】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。その結果から、燃料極触媒層の平均厚さ（ＣＴACL）、燃料極ガス拡散層中のプロトン導電体含有領域の平均厚さ（ＰＴAGDL）、燃料極ガス拡散層中のアノード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴAGDL）、ＣＴAGDL／ＣＴACLの比率（％）、燃料極触媒層中のアノード触媒の密度ＣＤACLと燃料極ガス拡散層中のアノード触媒の密度ＣＤAGDLとの差ＣＤACL−ＣＤAGDL（％）、空気極触媒層の平均厚さ（ＣＴCCL）、空気極ガス拡散層中のプロトン導電体含有領域の平均厚さ（ＰＴCGDL）、空気極ガス拡散層中のカソード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴCGDL）、ＣＴCGDL／ＣＴCCLの比率（％）、空気極触媒層中のカソード触媒の密度ＣＤCCLと空気極ガス拡散層中のカソード触媒の密度ＣＤCGDLとの差ＣＤCCL−ＣＤCGDL（％）を測定した。表８にこれらの結果を示す。
【表８】
2009032688.tif 000010
【０１１５】
（比較例１）
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を平板プレスにより厚さが１／２になるまで圧縮した。圧縮後のカーボンペーパーについて外形寸法と重量から気孔率を計算したところ４０．５％であった。このカーボンペーパーを燃料極ガス拡散層に用いた。
【０１１６】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記の圧縮カーボンペーパーからなる燃料極ガス拡散層の一方の面にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して燃料極触媒層を形成した。こうして燃料極（アノード）を作製した。
【０１１７】
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を空気極ガス拡散層に用いた。白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約１５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記のカーボンペーパーからなる空気極ガス拡散層にダイコーターを用いて塗布した。これを常温で自然乾燥して空気極触媒層を形成した。こうして空気極（カソード）を作製した。
【０１１８】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、空気極触媒層が電解質膜側になるように空気極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極を重ね合わせたのと逆の面に燃料極触媒層が電解質膜側になるように燃料極を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【０１１９】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【０１２０】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【０１２１】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は２９．８ｍＷ／ｃｍ2であった。
【０１２２】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。その結果から、燃料極触媒層の平均厚さ（ＣＴACL）および空気極触媒層の平均厚さ（ＣＴCCL）を測定したところ、ＣＴACLは４８μｍ、ＣＴCCLは５０μｍであった。
【０１２３】
（比較例２）
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を平板プレスにより厚さが１／２になるまで圧縮した。圧縮後のカーボンペーパーについて外形寸法と重量から気孔率を計算したところ４０．５％であった。このカーボンペーパーを燃料極ガス拡散層に用いた。
【０１２４】
白金ルテニウム合金微粒子を担持させたカーボン粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記の圧縮カーボンペーパーからなる燃料極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、燃料極ガス拡散層に含浸させた。これを常温で自然乾燥して燃料極触媒層のない燃料極ガス拡散層を形成した。
【０１２５】
厚さ３８０μｍのカーボンペーパー（東レ（株）製ＴＧＰ−Ｈ−１２０、アルキメデス法による気孔率：７５％）を空気極ガス拡散層に用いた。白金担持グラファイト粒子と、プロトン導電体としてナフィオン（登録商標）溶液ＤＥ２０２０（デュポン社製）と、溶媒とをホモジナイザで混合して約５％固形分のスラリーを調製した。このスラリーを、上記のカーボンペーパーからなる空気極ガス拡散層の一方の面にスプレーコートして、空気極触媒層のない空気極ガス拡散層を形成した。
【０１２６】
電解質膜としてナフィオン（登録商標）１１２（デュポン社製）を用意した。最初に、この電解質膜の一方の面に、カソード触媒層が含浸された面が電解質膜側になるように空気極ガス拡散層を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。続いて、電解質膜の空気極ガス拡散層を重ね合わせたのと逆の面にアノード触媒が含浸された面が電解質膜側になるように燃料極ガス拡散層を重ね合わせ、温度１３５℃、圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でプレスした。こうして燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）を作製した。電極面積は空気極および燃料極ともに１２ｃｍ2とした。
【０１２７】
このＭＥＡを、それぞれ空気および気化メタノールを取り入れるための複数の開孔を有する２層の金箔で挟み、空気極導電層および燃料極導電層を形成した。ＭＥＡ、燃料極導電層、空気極導電層が積層された積層体を樹脂製の２つのフレームで挟み込んだ。このとき、ＭＥＡの空気極側と一方のフレームとの間およびＭＥＡの燃料極側と他方のフレームとの間に、それぞれゴム製のＯリングを挟持してシールを施した。
【０１２８】
燃料極側のフレームを、気液分離膜を介して液体燃料収容室にネジ止めによって固定した。気液分離膜には厚さ０．２ｍｍのシリコーンシートを使用した。一方、空気極側のフレーム上に気孔率２８％の多孔質板を配置し、保湿層を形成した。この保湿層上に、空気取り入れのための空気導入口（口径４ｍｍ、口数６４個）が形成された厚さ２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）を配置して表面カバー層を形成し、ネジ止めによって固定した。
【０１２９】
上記のようにして形成された燃料電池の液体燃料収容室に、純メタノールを５ｍＬ注入した。温度２５℃、相対湿度５０％の環境で発電して、電流値および電圧値を測定し、出力密度の最大値を計算した。その結果、出力密度の最大値は１２．０ｍＷ／ｃｍ2であった。
【０１３０】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した後、電子顕微鏡で観察して元素分析を行った。その結果から、燃料極ガス拡散層中のアノード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴAGDL）および空気極ガス拡散層中のカソード触媒含有領域の平均厚さ（ＣＴCGDL）を測定したところ、ＣＴAGDLは１０μｍ、ＣＴCGDLは８μｍであった。
【０１３１】
実施例１〜８および比較例１、２を比較すると、実施例の方が比較例よりも出力密度が高いことがわかる。
【０１３２】
なお、カーボンペーパーにプロトン導電体を浸透させる方法は特に限定されない。また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１３３】
また、燃料電池本体の構成としてパッシブ型の燃料電池に限らず、アクティブ型の燃料電池、さらには燃料供給など一部にポンプ等を用いたセミパッシブと称される型の燃料電池に対しても本発明を適用することができる。セミパッシブ型の燃料電池は、液体燃料収容部から膜電極接合体に供給された燃料は発電反応に使用され、その後に循環して液体燃料収容部に戻されることはない。セミパッシブ型の燃料電池は、燃料を循環しないことから、従来のアクティブ方式とは異なるものであり、装置の小型化等を損なうものではない。また、燃料電池は、燃料の供給にポンプを使用しており、従来の内部気化型のような純パッシブ方式とも異なる。このため、燃料電池は、上述したようにセミパッシブ方式と呼称される。なお、このセミパッシブ型の燃料電池では、燃料収容部から膜電極接合体への燃料供給が行われる構成であればポンプに代えて燃料遮断バルブを配置する構成とすることも可能である。この場合には、燃料遮断バルブは、流路による液体燃料の供給を制御するために設けられるものである。
【０１３４】
また、膜電極接合体へ供給される液体燃料においても、全て液体燃料の蒸気を供給してもよいが、一部が液体状態で供給される場合であっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る直接メタノール型の燃料電池用電極膜接合体の断面図。
【符号の説明】
【０１３６】
１…燃料電池用電極膜接合体（ＭＥＡ）、１０…燃料極（アノード）、１１…燃料極触媒層、１２…燃料極ガス拡散層、２０…空気極（カソード）、２１…空気極触媒層、２２…空気極ガス拡散層、３０…電解質膜。
【図１】
2009032688.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月23日(2008.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
ＭＥＡをセルから取り出し、切断して断面が見えるようにして樹脂に埋め込んだ。この樹脂に埋め込んだＭＥＡをその断面が平坦になるよう研磨した。ここで、切断方向については、例えば電極が矩形状の場合、長手方向と直交する方向の中央部において長手方向と平行に切断する。そして、その切断面の中央部および両端から長手方向の長さの１０％中央寄りの位置の合計３箇所の断面を取り出す。以降の結果は、それら３箇所の平均値とする。