氢能专利库

本发明提供阴离子交换树脂、电解质膜、电极催化剂层形成用粘合剂、电池电极催化剂层和燃料电池。[课题]具体地，本发明提供可制造电特性和化学特性优异的电解质膜、电极催化剂层形成用粘合剂和电池电极催化剂层的阴离子交换树脂、由该阴离子交换树脂形成的电解质膜和电极催化剂层形成用粘合剂、由该电极催化剂层形成用粘合剂形成的电池电极催化剂层、及具备该电解质膜或电池电极催化剂层的燃料电池。[解决手段]例如使用具有经由碳‑碳键连接的疏水单元和亲水单元的阴离子交换树脂，该疏水单元由经由碳‑碳键重复的双酚AF残基构成，该亲水单元由经由碳‑碳键重复的亲水性基团构成，该亲水性基团经由2价饱和烃基将阴离子交换基连接到芴骨架上。

本发明提供阴离子交换树脂、电解质膜、电极催化剂层形成用粘结剂、电池电极催化剂层和燃料电池，其具有提高的化学特性(耐久性)。例如使用阴离子交换树脂，其通过由经由2价的含氟烃基相互结合的多个芳香环构成的2价的疏水性基团经由碳‑碳键重复的疏水单元与由经由2价的烃基和/或碳‑碳键相互结合的多个芳香环构成、与包含具有哌啶环的季铵盐的含有阴离子交换基的基团结合的亲水性基团经由碳‑碳键而重复的亲水单元经由碳‑碳键结合而成。

本发明提供一种燃料电池，在作为燃料包含至少含有氢和氮的化合物、且使用阴离子交换膜作为电解质层的燃料电池中，具有优异的发电性能。所述燃料电池包括由阴离子交换膜构成的电解质层（4）、及隔着电解质层（4）相对配置的燃料侧电极（2）和氧侧电极（3），在燃料侧电极（2）中含有镧和镍作为金属催化剂，相对于镧和镍的总摩尔，镧的含有比例为10～30摩尔。此外，作为燃料使用肼等至少含有氢和氮的化合物。

本发明公开了在含有能使阴离子成分移动的电解质与夹持该电解质相向配置的燃料侧电极及氧侧电极的燃料电池中，氧侧电极具有：含有第1过渡金属及聚吡咯的第1催化剂和含有第2过渡金属及含卟啉环的化合物的第2催化剂，第1催化剂的配合比例相对第1催化剂及第2催化剂的总量100质量份为超过10质量份至低于90质量份。

本发明的燃料电池具有电解质层、夹着所述电解质层相对配置的被供给燃料的燃料侧电极以及被供给氧的氧侧电极。电解质层为阴离子交换膜。燃料侧电极含有钴和镍。燃料包含至少含有氢和氮的化合物。燃料侧电极中的镍的含量比例相对于钴和镍的总摩尔数为70摩尔％以下。

本发明涉及燃料电池(1)，其包括由阴离子交换膜制成的电解质层(4)和燃料侧电极(2)以及氧气侧电极(3)，该两个电极彼此相对地布置并且其间插入电解质层(4)，其中燃料侧电极(2)包括钴作为金属催化剂。进一步地，使用至少包含氢和氮的化合物例如肼作为燃料。