| 研究概要 |
本研究ではPEFCカソードにおけるPt/PPy on Cの耐久性の評価を目的とし,膜-電極接合体(MEA)にPt/PPy on Cを用い,Pt on C系での結果と比較を行った.Pt/PPy on C又はPt on CをNafion^[○!R]溶液及び2-プロパノール混合溶液に分散させスラリーを得た.これを機水性カーボンペーパーに塗布し,100℃にて8時間乾燥させることでガス拡散電極(GDE)を作製した.酸処理したNafion^[○!R]NRE-212膜(50μm)をこのGDで挟み込み,圧力1MPa,140℃にて180秒間ホットプレスを行い,MEAを作製した.試験セルにて2500cycle(0.1-0.8V vs.NHE,掃引速度20mV/s)の条件でCV測定を行った.この結果,Pt/PPy on CはCV測定前後で0.2V付近に見られるPt金属表面の水素脱着に由来する電流ピークの変化がPt on Cに比較して少ないことから,Pt/PPy on CはPt on Cに比較しPtの溶出が抑制されていると考えられる.次にPtの溶出状態について検討するため,カソード側MEA界面における断面TEM観察を行った.これより,Pt/PPy on CはPt on Cに比較しNafion膜中に溶出・再析出したPtは殆ど観察されなかった.これはCV測定の結果と一致するものである.さらに高倍率で観察を行なった結果,Pt/PPy on CはPt on Cに比較しPtの凝集が抑制されていることが確認された.以上の結果より,実際の発電条件においてもPt/PPy on CはPtのNafion膜中への溶出防止が可能であり,さらにPt微粒子の凝集抑制効果を有することが明らかとなった.
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