电极、膜电极接合体、电化学池、电堆、电解装置的制作方法

本发明的实施方式涉及电极、膜电极接合体、电化学池、电堆、电解装置。

背景技术：

1、近年来，电化学池正在被积极地研究。电化学池中，例如固体高分子型水电解池(pemec：polymer electrolyte membrane electrolysis cell)被期待作为大规模能量储藏系统的氢生成来利用。为了确保充分的耐久性和电解特性，一般在pemec的阴极中使用铂(pt)纳米粒子催化剂，在阳极中使用铱(ir)纳米粒子催化剂那样的贵金属催化剂。此外，研究了也由氨获得氢的方法。除此以外，还可以利用于将二氧化碳电解而生成甲醇、乙烯等有机物、一氧化碳的电解装置的阳极。

技术实现思路

1、实施方式涉及耐久性高的电极、膜电极接合体、电化学池、电堆、电解装置。

2、实施方式的电极具有作为多孔质的钛基材和设置于钛基材上的电解用催化剂层，所述电解用催化剂层是片材层与间隙层交替地层叠而成的，在上述钛基材的电解用催化剂层侧具有包含氧化钛的第1被膜，在上述钛基材的与电解用催化剂层侧相反的一侧具有包含氧化钛的第2被膜，将上述第1被膜的平均厚度设定为d1，将上述第2被膜的平均厚度设定为d2，上述d1与上述d2满足1[nm]≤d2-d1≤20[nm]。

3、根据上述构成，提供耐久性高的电极。

技术特征：

1.一种电极，其具有：

2.根据权利要求1所述的电极，其中，所述d1为10nm以上且50nm以下。

3.根据权利要求1或2所述的电极，其中，所述d2为10nm以上且50nm以下，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电极，其中，所述d1与所述d2满足3nm≤d2-d1≤20nm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电极，其中，所述d2为满足1nm≤d2-d1≤20nm及10nm≤d1≤50nm的范围内。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电极，其中，所述d1与所述d2满足1nm≤d2-d1≤10nm。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电极，其中，所述第1被膜的90wt％以上且100wt％以下为tio2，

8.根据权利要求1～7中任一项所述的电极，其中，所述第1被膜的95wt％以上且100wt％以下为tio2，

9.根据权利要求1～8中任一项所述的电极，其中，所述第1被膜中包含的金属元素中95原子％以上且100原子％以下为ti，

10.根据权利要求1～9中任一项所述的电极，其中，所述第1被膜中包含的金属元素中99原子％以上且100原子％以下为ti，

11.根据权利要求1～10中任一项所述的电极，其中，所述第1被膜的内侧的区域包含ti，

12.根据权利要求1～11中任一项所述的电极，其中，所述第1被膜的内侧的区域包含ti，

13.一种膜电极接合体，其使用了权利要求1～12中任一项所述的电极。

14.一种电化学池，其使用了权利要求13所述的膜电极接合体。

15.一种电堆，其使用了权利要求13所述的膜电极接合体。

16.一种电解装置，其使用了权利要求15所述的电堆。

技术总结
实施方式提供耐久性高的电极。实施方式的电极具有多孔质的钛基材和设置于钛基材上的电解用催化剂层，所述电解用催化剂层是片材层与间隙层交替地层叠而成的，在上述钛基材的电解用催化剂层侧具有包含氧化钛的第1被膜，在上述钛基材的与电解用催化剂层侧相反的一侧具有包含氧化钛的第2被膜，将上述第1被膜的平均厚度设定为D1，将上述第2被膜的平均厚度设定为D2，上述D1与上述D2满足1[nm]≤D2‑D1≤20[nm]。

技术研发人员：吉永典裕,山崎六月,椎野佳祐,深泽大志,中野义彦,水口浩司,菅野义经,吉木昌彦,近藤亚里,冲充浩
受保护的技术使用者：株式会社东芝
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23