電解液和電化學裝置的製作方法

2023-05-20 13:29:41 2

專利名稱：：電解液和電化學裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及具有高穿透阻擋性能的電解液，其適用於諸如直接型甲醇燃料電池(DMFC)的電化學裝置，以及提供使用該電解液的電化學裝置。
背景技術：
：表示電池特性的指標有能量密度和功率密度。能量密度為電池的每單位質量的能量存儲量，而功率密度為電池的每單位質量的輸出量。由於鋰離子二次電池具有比較高的能量密度和非常高的功率密度這兩個特性，並且還具有高的完全度(degreeofcompleteness)，所以通常採用鋰離子二次電池作為移動裝置的電源。然而，近年來，移動裝置的功耗趨於隨著高性能而增大。在鋰離子二次電池中還需要進一步改善能量密度和功率也/又。該問題的解決方案包括改變構成正極和負極的電極材料、改善電極材料的塗布方法、改善電極材料的封裝方法等，並且正在進行改善鋰離子二次電池的能量密度的研究。然而，實際使用的障礙仍較高。此外，除非用於電流鋰離子二次電池的構成材料改變，否則不可能期望大的能量密度的改善。為此，迫切需要代替鋰離子二次電池的具有更高能量密度的電池的開發，並且認為燃料電池是強有力的候選之一。燃料電池具有將電解質配置在燃料電極(陽極)與氧電極(陰極)之間，向燃料電極供給燃料，並且向氧電極供給空氣或氧氣的構造。結果，在燃料電極(陽極)和陰極(氧電極)中，發生通過氧氣氧化的氧化還原反應，將燃料的部分化學能量轉換成電能，並且提取該電能。已經通過嘗試提出或者製造各種燃料電池，並且一些燃料電池已經投入實際應用。根據所用的電解液將這些燃料電池分類為鹼性電解質型燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)、固體氧化物型燃料電池(SOFC)、固體高分子型燃料電池(PEFC)等。在這些電池中，與其他類型的燃料電池相比，固體高分子型燃料電池(PEFC)具有該燃料電池可以在例如30°C約130°C溫度的低溫下操作的優點。可以將諸如氫和甲醇的各種可燃性物質用作燃料電池的燃料。然而，由於需要用於存儲的氣缸等，所以諸如氫的氣體燃料不適用於小型化。另一方面，諸如甲醇的液體燃料具有燃料易於存儲的優點。尤其，直接向燃料電極供給甲醇並且使其與燃料電池反應的直接型甲醇燃料電池(DMFC)具有以下優點不需要用於輸出來自燃料的氫的重整器，構造變簡單，並且易於小型化。通常地，多個DMFC可以與PEFC結合，並且已經將其作為一種PEFC來進行研究。在DMFC中，通常，將作為燃料的甲醇(作為低濃度或高濃度的水溶液)供給至燃料電極，或者將純甲醇以氣體狀態供給至燃料電極。然後，在燃料電極的催化劑層將甲醇氧化成二氧化碳。這時所生成的質子通過將燃料電極與氧電極分離的電解質膜而朝向氧電極移動，在氧電極與氧進行反應而生成水。分別利用以下反應式來表達在燃料電極、氧電極以及整個DMFC發生的反應。燃料電極formulaseeoriginaldocumentpage5氧電極formulaseeoriginaldocumentpage5整個DMFCformulaseeoriginaldocumentpage5作為DMFC燃料的甲醇的能量密度理論上為4.8kff/L,並且是一般鋰離子二次電池的能量密度的10倍以上。即，使用甲醇作為燃料的燃料電池具有勝於鋰離子二次電池的能量密度的很大的可能性。從這點來看，各種燃料電池中DMFC具有用作移動裝置、電動汽車等的能源的最高的可能性。然而，DMFC具有這樣的問題，其中，儘管理論電壓為1.23V，但是當實際生成電力時的輸出電壓可能下降至約0.6V以下。輸出電壓下降的因素之一是DMFC的內電阻產生的電壓降。在DMFC內部，存在諸如伴隨兩個電極中所產生的反應的電阻、伴隨物質移動的電阻、當質子移動通過電解質膜時所產生的電阻、以及接觸電阻的內電阻。由於從甲醇氧化中實際輸出的能量(作為電能)可由在發電過程中的輸出電壓與流過電路的電量(電流量)的乘積來表示，所以當在發電過程中的輸出電壓降低時，實際輸出的能量就變小這麼多。此外，如果根據上述反應式全部量的甲醇在燃料電極中被氧化，則通過甲醇的氧化而輸出至電路的電量與DMFC中的甲醇量成正比。此外，DMFC具有甲醇穿透的問題。穿透為在一電極(例如，燃料電極)處的反應物穿過電解質膜或者電解液，並且到達另一電極(例如，氧電極)的現象。根據以下兩種機制發生甲醇穿透，該兩種機制包括由在燃料電極側上和氧電極側上的甲醇的濃度差導致的甲醇擴散和移動的現象，以及通過伴隨質子的移動所產生的水的移動而攜帶含水甲醇的電滲現象。當發生甲醇穿透時，氧電極的催化劑層將透過的甲醇氧化。儘管在氧電極側上的甲醇氧化反應與在上述燃料電極側上的氧化反應相同，但是這變成減小DMFC的輸出電壓的原因(例如，參考Ohmsha，Ltd.，「說明，燃料電池系統(Description,FuelCellSystem)」，第66頁)。此外，由於甲醇沒有用於燃料電極側上的發電而是浪費在氧電極側上，所以可輸出至電路的電量減少這麼多。此外，由於氧電極側上的催化劑不是鉬-釕(Pt-Ru)合金催化劑而是鉬(Pt)催化劑，所以存在催化劑表面上吸附一氧化碳(C0)，並且發生催化劑中毒的缺點。如上所述，DMFC具有兩個問題，包括由內電阻和甲醇穿透引起的電壓降和由甲醇穿透引起的燃料浪費，並且這些問題成為DMFC的發電效率低下的因素。因此，為了提高DMFC的發電效率，積極地進行了改善構成DMFC的材料特性的研究和開發，和優化DMFC的操作條件的研究和開發。改善構成DMFC的材料特性的研究包括對電解質膜、燃料電極側上的催化劑等的研究。當前，通常將聚全氟烷磺酸類樹脂層(polyperfluoroalkylsulfonicacid-basedresinlayer)(例如，Ε·I.duPontdeNemours&Co.的Nafion(註冊商標))用作電解質膜。然而，作為具有比該樹脂層更高的質子導電性和更高的甲醇損失穿透阻擋性能的材料，目前，正在研究氟類高分子膜、烴類高分子電解質膜、或水凝膠類電解質膜。至於燃料電極側上的催化劑，正在對具有比現在通常使用的鉬-釕(Pt-Ru)合金催化劑更高活性的催化劑進行研究和開發。燃料電池的構成材料的特性的這種改善適於用於改善燃料電池的發電效率的裝置。然而，在當前情況下，仍沒有發現可以解決上述DMFC的兩個問題的最佳電解質膜和最佳催化劑。因此，在JournaloftheAmericanChemicalSociety，2005年，第127卷，第48號，第1675816759頁(圖1)以及在美國專利申請公開第2004-0072047號(第4頁和第5頁，圖7)中，提出了不使用電解質膜的層流(流線流)燃料電池。在層流燃料電池中，解決了諸如在氧電極的溢流、水分管理以及燃料穿透的問題。在層流燃料電池中，將燃料電極和氧電極配置在具有微流通道的壁表面處，並且電解液通過微流通道流動。作為電解液，在與燃料電極接觸的側上使用由燃料和電解液組成的液體，並且在與氧電極接觸的側上使用由包含氧的電解液組成的液體。此外，氧電極為多孔的，並且如果從與微流通道相對的氧電極的表面通過氧電極供給氧，則與氧電極接觸而流動的電解液不需要包括氧。上述兩種液體的流動形成層流，並且在兩種液體之間的邊界處形成界面。結果，這兩種液體不適於通過宏觀尺度的流體的運動而突然混合在一起。在層流燃料電池中，由於這樣的兩種(或者更多種)液體形成層流並且循環而不混合在一起，所以可以連續發電。雖然在兩種液體之間的邊界處形成界面，但是由於分子和離子可以通過微擴散運動自由穿過界面，所以可維持兩種液體之間的電化學連接。如上所述，由於在層流燃料電池中不使用電解質膜，所以不存在使用電解質膜的固體高分子型燃料電池(PEFC)所引起的問題，例如，由長期變化所導致的電解質膜劣化、由溫度升高所引起的電解質膜的乾燥(水分不足)所導致的質子導電性低下、以及發電效率低下的問題。此外，電解液的流動變成層流的條件包括雷諾數(Reynoldsnumber)小的情況。雷諾數為慣性力和粘性力之間的比，並且通過以下表達式(1)來定義。通常，如果雷諾數小於2000，則流動變成層流。表達式⑴雷諾數=(慣性力/粘性力)=ρUL/μ=UL/v在以上表達式中，P為流體的密度，U為特性速度，L為特性長度，μ為粘性係數，ν為運動粘度。
發明內容由於在JournaloftheAmericanChemicalSociety，2005年，第127卷，第48號，第1675816759頁(圖1)以及在美國專利申請公開第2004-0072047號(第4頁和第5頁，圖7)中所示的層流燃料電池中沒有使用電解質膜，所以沒有引起由電解質膜導致的問題。此外，解決了氧電極等中的溢流等。然而，在配置為直接型甲醇燃料電池(DMFC)的層流燃料電池中，在這兩種液體之間的邊界處形成界面。然而，不存在分開這兩種流體的壁。因此，由於在燃料電極側的甲醇與在氧電極側的甲醇之間的濃度差，部分甲醇從燃料電極通過界面向氧電極擴散並且移動，從而發生甲醇穿透。儘管不管燃料濃度的程度如何都會發生甲醇穿透，但尤其當將高濃度甲醇水溶液用作燃料時，由於大的濃度差導致顯著地出現甲醇穿透的影響。即使在通過隔膜局部分開這兩種液體的情況下同樣也會出現該問題。例如，在JournaloftheAmericanChemicalSociety,2005年，第127卷，第48號，第1675816759頁(圖1)中，報告了兩種液體的流動為層流的實例，儘管將隔膜置於電極之間，但是在約8mol的甲醇濃度中確實出現了穿透的影響，並且發電特性劣化。此外，如稍後參考圖5描述的實施方式3中所描述的，與在JournaloftheAmericanChemicalSociety,2005年，第127卷，第48號，第1675816759頁(圖1)中所提出DMFC相比，通過將由燃料和電解液組成的液體流與僅由電解液組成的液體的流完全分離，可以大幅地減少甲醇穿透量。然而，即使只要配置可以溶解燃料電極與氧電極之間的甲醇的電解液，就可以控制燃料供給速度和燃料濃度，也不可能完全消除甲醇穿透。此夕卜，在通過循環電解液來發電的燃料電池中，即使每單位時間所產生的甲醇穿透量很小，穿透的甲醇也隨著發電時間蓄累並且增加。因此，不用說，甲醇穿透成為了問題。鑑於這種情況而作出了本發明，並且其目的是為了提供具有高穿透阻擋性能的電解液，其適用於諸如直接型甲醇燃料電池(DMFC)的電化學裝置，以及提供使用該電解液的電化學裝置。S卩，本發明涉及一種電解液，其配置在電化學裝置的第一電極與第二電極之間，該電化學裝置被配置為使得第一電極和第二電極配置為彼此面對，向第一電極供給的第一反應物和向第二電極供給的第二反應物經由第一電極和第二電極執行氧化還原反應。這裡，以分散狀態包含催化劑微粒，並且不在第一電極上反應並且通過電解液擴散而移動至第二電極的第一反應物和不在第二電極上反應並且通過電解液擴散而移動至第一電極的第二反應物被配置為使得通過氧化還原反應而彼此消耗掉的反應是由催化劑微粒來促進的。此外，本發明涉及電解液配置在彼此面對的第一電極與第二電極之間的電化學裝置。本發明的電解液是用於電化學裝置的電解液，該電化學裝置被配置為使得第一電極和第二電極配置為彼此面對，向第一電極供給的第一反應物和向第二電極供給的第二反應物經由第一電極和第二電極執行氧化還原反應。在該電化學裝置中，如果第一反應物和第二反應物分別在第一電極和第二電極上以全部的量進行反應，則呈現最佳性能。反之，隨著不在第一電極上反應並且通過電解液擴散而到達第二電極的第一反應物的穿透量和/或不在第二電極上反應並且通過電解液擴散而到達第一電極的第二反應物的穿透量變得更大，電化學裝置的性能劣化。在本發明的電解液中，以分散狀態包含催化劑微粒，並且不在第一電極上反應並且通過電解液擴散而移動至第二電極的第一反應物，和不在第二電極上反應並且通過電解液擴散而移動至第一電極的第二反應物被配置為使得通過氧化還原反應而彼此消耗掉的反應是由催化劑微粒來促進的。因此，可以抑制到達第二電極的第一反應物和到達第一電極的第二反應物，並且可以抑制由穿透所引起的電化學裝置的性能劣化。由於將上述發明的電解液配置在彼此面對的第一電極與第二電極之間，所以本發明的電化學裝置可以獲得與上述效果相同的效果。圖1為示出了基於本發明的實施方式1的燃料電池的結構的截面圖。圖2(a)和圖2(b)為示意性地示出了基於本發明的修改例1的電解液中的催化劑微粒的狀態的示意圖。圖3為示出了基於本發明的修改例2的燃料電池的結構的截面圖。圖4為示出了基於本發明的實施方式2的燃料電池的結構的截面圖。圖5為示出了燃料電池系統100的構造的示意性說明圖。圖6為示出了燃料電極中的甲醇濃度對於甲醇穿透量的影響的曲線圖。具體實施例方式在本發明的電解液中，優選地，催化劑微粒的粒徑為IOOnm以下。如果粒徑大於lOOnm，則作為催化劑的效率降低。此外，催化劑微粒可以是促進第一反應物與第二反應物之間的氧化還原反應的催化劑。儘管沒有特別限制，但是催化劑微粒可以是例如包括鉬(Pt)、釕(Ru)、鈀(Pd)以及金(Au)中的至少一種的單質或合金。鉬、釕以及鈀是具有良好氧化還原催化性能的金屬，而金是微粒特性已被很好地研究的金屬。此外，第一反應物為氫或醇，並且優選地，第二反應物為氧。這些是構成燃料電池等的反應物。此外，優選地，本發明的電解液為酸性電解液。在這種情況下，優選地，電解質為無機酸、有機酸或氫離子解離性固體微粒中的至少一種。氫離子解離性固體微粒為可以在微粒分散在諸如水的極性溶劑中且可以在溶劑中產生氫離子的狀態下被解離的固體微粒。具體地，優選地，無機酸為硫酸，有機酸為磺酸類有機化合物，並且氫離子解離性固體微粒為磺酸類陽離子交換樹脂微粒。由於硫酸或磺酸類有機化合物為強酸並且能夠形成具有高氫離子濃度的電解液，所以可以提高電解液的導電性，並且可以構成具有良好電性質的電化學裝置。由於磺酸類陽離子交換樹脂微粒也有具有類似強酸性的磺酸基，所以儘管為分散液體，微粒也可以向電解液提供高的離子導電性。不能說通常用作電解質的硫酸具有充分的安全性，因為即使電解液為稀硫酸，水分可能蒸發並且硫酸可能變成濃硫酸，而如果硫酸洩露，則其也會腐蝕周圍的構件。反之，至於諸如磺酸類陽離子交換樹脂微粒的氫離子解離性固體微粒，即使在由環境變化導致分散介質蒸發的情況下，氫離子解離性固體微粒也僅以固態餘留，具有很小的腐蝕周圍構件的可能性，從而能夠提高安全性。因此，氫離子解離性固體微粒適合用作諸如燃料電池的電化學裝置的電解質。另外，優選地，在催化劑微粒的表面上吸附至少部分諸如磺酸類有機化合物的有機酸。在這種情況下，類似於氫離子解離性固體微粒分散的情況，即使在由環境變化導致分散介質蒸發的情況下，其上吸附有機酸的催化劑微粒僅以固態餘留，沒有腐蝕周圍構件的可能性，從而能夠提高安全性。因此，氫離子解離性固體微粒適合用作諸如燃料電池的電化學裝置的電解質。此外，優選地，本發明的電解液為鹼性電解液。在這種情況下，優選地，電解質為無機鹼、有機鹼或者氫氧化物離子解離性固體微粒中的至少一種。氫氧化物離子解離性固體微粒為可以在微粒分散在諸如水的極性溶劑中且可以在溶劑中產生氫氧離子的狀態下被解離的固體微粒。具體地，優選地，電解質為鹼金屬氫氧化物、季銨化合物或者季銨化合物類陰離子交換樹脂微粒中的至少一種。由於鹼金屬氫氧化物或者季銨化合物為強鹼並且能夠形成具有高氫氧離子濃度的電解液，所以可以提高電解液的導電性，並且可以構成具有良好電性質的電化學裝置。由於季銨化合物類陰離子交換樹脂微粒也有具有類似強鹼性的季銨化合物，所以儘管為分散液體，微粒也可以向電解液提供高的離子導電性。反之，至於諸如季銨化合物類陰離子交換樹脂微粒的氫氧化物離子解離性固體微粒，即使在由環境變化導致分散介質蒸發的情況下，氫氧化物離子解離性固體微粒也僅以固態餘留，沒有腐蝕周圍構件的可能性，從而能夠提高安全性。因此，氫氧化物離子解離性固體微粒適用作諸如燃料電池的電化學裝置的電解質。另外，優選地，在催化劑微粒的表面上吸附至少部分諸如季銨化合物的有機鹼。在這種情況下，類似於氫氧化物離子解離性固體微粒分散的情況，即使在由環境變化導致分散介質蒸發的情況下，其上吸附有機鹼的催化劑微粒也僅以固態餘留，沒有腐蝕周圍構件的可能性，從而能夠提高安全性。因此，氫氧化物離子解離性固體微粒適合用作諸如燃料電池的電化學裝置的電解質。此外，優選地，電化學裝置為燃料電池，以及特別地，優選將電化學裝置構造為使用甲醇或氫作為燃料的燃料電池。這裡，本發明不限於此。例如，可以將電化學裝置構造為檢測可燃性物質的傳感器。在本發明的電化學裝置中，優選地，將氣液分離膜設置在第一電極面向第一反應物的供給通道的表面上。通過如此，可以以液體或者溶液狀態將第一反應物供給至供給通道，並且第一反應物在氣液分離膜變成氣體狀態，並且可以以氣體狀態將第一反應物供給至第一電極的表面。此外，優選地，構造電化學裝置，以使電解液在第一電極與第二電極之間流動。在這種情況下，優選地，電解液的流動為層流。通過如此，不在第一電極上反應並且通過電解液擴散而移動至第二電極的第一反應物和不在第二電極上反應並且通過電解液擴散而移動至第一電極的第二反應物可以分別在到達相對電極之前被衝走，並且可以抑制由穿透引起的電化學裝置的性能劣化。在這種情況下，優選地，構造電化學裝置，以使得已經完成在第一電極和第二電極之間的流動的電解液被再利用。當以這種方式循環和再利用電解液時，電化學裝置能夠在低成本下長時間連續操作。在這種情況下，優選地，設置一種裝置，其可以在上述再利用之前從已經完成流動的電解液中去除第一反應物和/或第二反應物。由於在已經完成流動的電解液中或多或少地包括第一反應物和/或第二反應物，所以優選地，設置分離並且去除這種反應物的任意裝置，以使這種反應物不繼續積累。儘管沒有特別限制分離甲醇的裝置，但是可以使用通過分離膜分離並且去除甲醇的裝置，或者通過蒸發、吸附、溶劑萃取或者諸如氧化的反應去除甲醇的裝置。此外，優選地，將電化學裝置配置為燃料電池。這些電化學裝置如上所述。下文中，將參照附圖詳細描述本發明的實施方式。實施方式1在實施方式1中，將說明權利要求18中所闡述的電解液的實例和權利要求14以及權利要求15中所闡述的電化學裝置的實例，該電化學裝置通過使用電解液而被構造為直接型甲醇燃料電池(DMFC)。〈燃料電池1的構造〉圖1為示出了基於本發明的實施方式1的燃料電池1的結構的截面圖。燃料電池1主要包括配置為彼此面對的燃料電極(陽極)10和氧電極(陰極)20、電解液30、電解液室40以及燃料流通道60，並且燃料電池1被配置為DMFC。燃料電極10具有從氧電極20側起依次層壓的催化劑層11、擴散層12以及集電體13的構造，並且被容納在外裝構件14中。將使包含為第一反應物的甲醇的含燃料流體50循環的燃料流通道60設置在燃料電極10的外側上，即，設置在與氧電極20相反的一側上。作為第一反應物，還可以使用諸如乙醇、氫等的其他醇來代替甲醇。氧電極20具有從燃料電極10側起依次層壓的催化劑層21、擴散層22以及集電體23的構造，並且容納在外裝構件24中。外裝構件24形成有孔24C並且將為第二反應物的氧以空氣或者氧氣的方式通過孔24C供給至氧電極20。例如，催化劑層11和21包含諸如鈀(Pd)、鉬(Pt)、銥(Ir)、銠(Rh)以及釕(Ru)的金屬單質或合金所製成的催化劑。此外，除催化劑之外，催化劑層11和21中還可包括質子導體和粘合劑。儘管質子導體包括聚全氟烷磺酸類樹脂(例如，Ε.I.duPontdeNemours&Co.的Nafion(註冊商標))等，但是也可以使用其他質子導體樹脂。粘合劑是為了維持催化劑層11和21的強度和柔韌性所添加的一種物質，並且，粘合劑的材料包括例如諸如聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)的樹脂。擴散層12和22包括例如碳混合物(cross)、碳紙或者碳片。期望的是，擴散層12和22經過聚四氟乙烯(PTFE)等的疏水性處理。集電體13和23包括例如由鈦(Ti)所製成的網狀物。儘管外裝構件14和24可以由容易買到的材料製成，例如具有2.Omm厚度的鈦板，但是不特別地限制該材料。此外，期望的是，外裝構件14和24的厚度更薄。電解液室40例如是通過加工樹脂片來獲得的，從而形成包含電解液30的空間，並且將樹脂片結合併且固定至燃料電極10。此外，燃料流通道60例如是通過執行對樹脂片的加工來獲得的，從而形成細凹槽流通道，並且將樹脂片結合併且固定至燃料電極10。流通道的數量沒有限制。此外，儘管沒有特別限制流通道的寬度、高度以及長度，但是期望它們更小。將燃料流通道60經由設置在外裝構件14中的燃料進口14A和燃料出口14B連接至燃料供給單元(未示出)，並且從燃料供給單元連續地供給含有甲醇的含燃料流體50。在基於本發明的實施方式1的電解液30中，以分散狀態包含催化劑微粒31。優選地，電解液30為酸性電解液。如果第一反應物為氫，則電解液30可以具有鹼性。然而，如果第一反應物為諸如甲醇的含碳物質，則電解液30需要具有酸性以使其不與作為電極反應產物的二氧化碳反應。電解液30的溶劑為諸如水的極性溶劑，並且其電解質為無機酸、有機酸或者氫離子解離性固體微粒中的至少一種。具體地，無機酸為硫酸等，有機酸為磺酸類有機化合物等，並且氫離子解離性固體微粒為磺酸類陽離子交換樹脂微粒等。由於硫酸或者磺酸類有機化合物為強酸並且能夠形成具有高氫離子濃度的電解液，所以可以提高電解液的導電性，並且可以構造具有良好電性質的電化學裝置。由於磺酸類陽離子交換樹脂微粒也具有類似強酸的磺酸基，所以儘管為分散性液體，微粒也可以向電解質提供高離子導電性。不能說通常用作電解質的硫酸具有充分的安全性，因為即使電解液為稀硫酸，水分可能蒸發，從而可能變成濃硫酸，而如果硫酸洩露，其也可以腐蝕周圍的構件。反之，至於諸如磺酸類陽離子交換樹脂微粒的氫離子解離性固體微粒，即使在由環境變化導致分散介質蒸發的情況下，氫離子解離性固體微粒也僅以固態餘留，具有很小的腐蝕周圍構件的可能性，從而能夠提高安全性。因此，氫離子解離性固體微粒適合用作諸如燃料電池的電化學裝置的電解質。此外，氫離子解離性固體微粒的回收和再利用也容易。催化劑微粒31可以是促進諸如甲醇的燃料物質與氧之間的氧化還原反應的催化齊U。儘管沒有特別限制，但是催化劑微粒可以為包括鉬(Pt)、釕(Ru)、鈀(Pd)以及金(Au)中的至少一種的單質或合金。鉬、釕以及鈀是具有良好氧化還原催化性能的金屬，並且金是微粒特性已被很好地研究的金屬。鉬類金屬包括例如鉬(Pt)、鉬-釕(Pt-Ru)、鉬-金(Pt-Au)、鉬-鈷(Pt-Co)、鉬-鎳(Pt-Ni)、鉬-銷(Pt-Mo)、鉬-銥(Pt-Ir)、鉬-鈀(Pt-Pd)、鉬-鈦(Pt-Ti)等。此外，除了二元鉬類金屬，鉬類金屬還可以包括三元、四元或者多元鉬類金屬。此外，沒有特別限制催化劑微粒31的粒徑。這是因為存在不同的體系，例如當粒徑變得更大時活性降低或者提高、當在某一顆粒體系中時活性達到最大值、以及活性不取決於粒徑的體系。然而，通常，反應物吸附在催化劑微粒的表面上的反應位置上並且反應在那裡進行。因此，當催化劑微粒的表面面積越大時，燃料電池的催化劑活性變得越高。此外，當粒徑越小時，每單位質量的表面面積變得越大。因此，在多數情況下，眾所周知，當催化劑的粒徑越小時，催化劑的活性變得越高。這裡，優選地，催化劑微粒31的粒徑為次納米級以下，例如IOOnm以下。〈燃料電池1的操作〉在燃料電池1中，例如，將以低濃度或高濃度含有甲醇的水溶液作為含燃料流體50連續地供給至燃料流通道60。在這種狀態下，當燃料電極10和氧電極20經由外部電路(未示出)彼此電連接時，執行發電。在這種情況下，在燃料電極10的催化劑層11中甲醇被氧化成二氧化碳而產生電子和質子。這時，將所產生的電子傳送至外部電路，並且質子通過將燃料電極10和氧電極20分離的電解液30擴散並且移動，並且朝向氧電極20移動。質子與氧電極20上的氧和從外部電路所引入的電子進行反應，從而生成水。分別通過以下反應式來表達在燃料電極10、氧電極20以及整個燃料電池1中發生的反應。燃料電極CH30H+H20—C02+6e>6H+氧電極(3/2)02+6e>6H+—3H20整個DMFCCH3OH+(3/2)O2—C02+2H20以這種方式，諸如甲醇的燃料的部分化學能轉換成電能，從燃料電池1產生電流，並且驅動外部電路。在燃料電極10中所產生的二氧化碳流動並且隨著含燃料流體50而被去除，並且在氧電極20中所生成的水流動並且隨著空氣或者氧氣而被去除。從燃料流通道60進入燃料電極10中的孔的諸如甲醇的燃料的大部分通過電極反應進行反應，同時穿過燃料電極10。如果未反應的部分燃料穿過燃料電極10，並且通過電解液30擴散而移動至氧電極20，則將催化劑微粒31分散在燃料電池1中的電解液30中。因此，可以有效地引起甲醇與從氧電極20通過電解液30擴散而移動至燃料電極10的氧之間的氧化還原反應，以彼此消耗掉。這可以減少從燃料電極10通過電解液30擴散並且移動、並且到達氧電極20的甲醇的量，並且可抑制甲醇穿透所引起的燃料電池1的性能劣化。結果，可以利用高濃度甲醇溶液作為含燃料流體50，並且實現作為DMFC固有特性的高能量密度特性。由於燃料電池1不包括作為構成構件的電解質膜，所以不存在固體高分子型燃料電池(PEFC)使用電解質膜所引起的問題，例如由長期變化所導致的電解質膜劣化、由溫度升高所引起的電解質膜乾燥(水分不足)所導致的質子導電性降低、以及發電效率低下的問題。為此，執行穩定發電，而不會受溫度和溼度大的影響。此外，儘管電解質膜對質子導電性的改善具有限制，但是可以在電解液中容易地實現比該導電性更大的質子導電性。而且，還可以解決氧電極中諸如溢流和水分管理的問題。在文獻中，報告了通過使鉬催化劑包含在固體電解質膜中可以實現阻擋甲醇穿透和自加溼(參考JournalofPowerSources，2007年，第165卷，第733738頁，以及JournalofPowerSources，2007年，第165卷，第786792頁)。然而，在這些實例中，由於電解質膜為固體電解質膜，所以有必要添加具有離子導電性(質子導電性)的樹脂，和用於固定鉬納米顆粒等的載體等，或者根據情況添加用於維持膜強度的粘合劑。為此，由於自由度低，所以與沒有粘合劑的電解液相比，離子導電性也變低，並且很難包含金屬納米微粒等，並且維持高離子導電性，因此，存在還限制含量的問題。〈燃料電池1的製造〉燃料電池1例如可以如下進行製造。首先，例如，以預定比例將以預定比例含有鉬(Pt)和釕(Ru)的合金微粒催化劑、和聚全氟烷磺酸類樹脂(例如，E.I.duPontdeNemours&Co.的Nafion(註冊商標))的分散液體混合在一起，並且使用諸如噴塗和旋塗的塗覆方法，或者諸如絲網印刷的印刷方法配置該混合液體，從而形成燃料電極10的催化劑層11。該催化劑層11緊靠著由碳混合物、碳紙或碳片製成的擴散層12被熱壓。而且，使用熱熔類粘合劑或者粘合樹脂片將由鈦(Ti)製成的網狀物等所構成的集電體13緊靠著擴散層12而熱壓，從而形成燃料電極10。與此同時，例如，以預定比例將具有碳中所載有的鉬(Pt)的催化劑和聚全氟烷磺酸類樹脂(例如，E.I.duPontdeNemours&Co.的Nafion(註冊商標))的分散溶液混合在一起，並且使用塗覆方法或者印刷方法配置該混合液體，從而形成氧電極20的催化劑層21。該催化劑層21緊靠著由碳混合物、碳紙或碳片所製成的擴散層12被熱壓。而且，使用熱熔類粘合劑或者粘合樹脂片將由鈦(Ti)製成的網狀物等所構成的集電體23緊靠著擴散層22而熱壓，從而形成氧電極20。接下來，製備粘合樹脂片。在該樹脂片中形成變為電解液室40的空間，並且樹脂片緊靠著燃料電極10的一側而被熱壓。此外，製備相同的樹脂片，在該樹脂片中形成流通道以製成燃料流通道60，並且該樹脂片緊靠著燃料電極10的相反側而被熱壓。接下來，製造由薄鈦板等所構成的外裝構件14和24，並且外裝構件14設置有例如由樹脂製造的接頭所構成的燃料進口14A和燃料出口14B。接下來，將燃料電極10和氧電極20配置為彼此面對，以使燃料流通道60位於外側，並且將電解液室40夾置在電極之間。下文中，將這些組件容納在外裝構件14和24中。從而，完成在圖1中所示的燃料電池1。修改例1圖2(a)是示意性地示出基於了實施方式1的修改例1的電解液中的催化劑微粒的狀態的示意圖。修改例1對應於本發明的權利要求8，並且在基於修改例1的電解液30中的催化劑微粒31被配置為使得在其表面上吸附至少部分諸如磺酸類有機化合物的有機酸32A。在這種情況下，即使在由環境變化而導致分散介質蒸發(與氫離子解離性固體微粒類似)的情況下，吸附有機酸32A的催化劑微粒31僅以固態餘留。結果，由於根據修改例1的電解液可以提高安全性(其幾乎不具有腐蝕周圍構件的可能性)，所以該電解液適合用作諸如燃料電池的電化學裝置的電解質。此外，易於進行吸附催化劑微粒31的有機酸32A的回收和再利用。此外，當將諸如磺酸類有機化合物的具有強酸官能團的化合物用作有機酸32A時，電離度大。因此，即使在催化劑微粒31的表面上吸附所有的有機酸32A，儘管化合物為分散液體，其也能夠形成具有高氫離子濃度的電解液，可以提高電解液的質子導電性，並且可以形成具有小的內電阻的燃料電池。此外，如在實施方式1中所述，催化劑微粒31可以減少從燃料電極10通過電解液30擴散並且移動併到達氧電極20的甲醇的量，並且可以抑制甲醇穿透所引起的燃料電極1的性能劣化。結果，可以將高濃度甲醇溶液用作含燃料流體50，並且實現作為DMFC的固有特性的高能量密度特性。由於可以在其表面上製造具有各種功能性分子的催化劑微粒，所以沒有限制材料等。例如，在Langmuir，2004年，第20卷，第14號，第60126018頁中描述了在其表面上製造具有功能性分子的各種鉬納米顆粒的方法。以這種方式，提出了在其表面上製造具有吸附在其表面上的功能性分子的各種納米顆粒的方法，並且預期可製造可以實際應用這些納米顆粒的各種裝置。儘管沒有特別限制在修改例1中所用的有機酸32A，但是需要提供除酸基團以外的可以與催化劑微粒31的表面結合的基團。可以與催化劑微粒31的表面結合的基團包括異氰基基團-NC、羧基基團-C00H、膦醯基基團-PO(OH)2、氨基基團-NH2等。此外，如果燃料為諸如氫的不包含碳的燃料，則可以使用鹼性電解液。在這種情況下，如圖2(b)所示，可以使用諸如具有強鹼基團-N(CH3)/OH—等的季銨化合物的有機鹼32B作為電解質。儘管沒有特別限制有機鹼32B，但是需要提供除鹼基團以外的可以與催化劑微粒31的表面結合的基團。為了製造修改例1的電解液，將吸附有機酸32A的催化劑微粒31與諸如水的極性溶劑混合。在這種情況下，可以進一步添加其他酸電解質等。修改例2圖3為示出基於實施方式1的修改例2的燃料電池2的結構的截面圖。修改例2對應於權利要求15中所闡述的電化學裝置。類似於燃料電池1，燃料電池2主要包括配置為彼此面對的燃料電極(陽極)10和氧電極(陰極)20、電解液30、電解液室40以及燃料流通道60。燃料電池2不同於燃料電池1之處在於將氣液分離膜70設置在燃料流通道60與燃料電極10之間。在燃料電池2中，類似於燃料電池1，例如，將以低濃度或高濃度含有甲醇的水溶液作為含燃料流體50供給至燃料流通道60。然而，還可以供給純液態甲醇。由於在燃料電池2中將氣液分離膜70設置在燃料流通道60與燃料電極10之間，所以以液體或溶液狀態供給的甲醇在通過燃料流通道60流動的同時蒸發，從與氣液分離膜70接觸的表面以氣體狀態穿過氣液分離膜70，並且供給至燃料電極10。為此，將甲醇高效地供給至穩定執行反應的燃料電極10。此外，由於將燃料以氣體狀態供給燃料電極10，並且電極反應活性變高，所以即使在高負載電子裝置中也可以呈現高發電性能，並且也幾乎不發生甲醇穿透。其他的與燃料電池1相同，催化劑微粒31可以減少從燃料電極10通過電解液30擴散並且移動、並且到達氧電極20的甲醇的量，並且可以抑制由甲醇穿透引起的燃料電池2的性能劣化。此外，燃料電池2的製造與燃料電池1是相同的，只是具有將氣液分離膜70設置在燃料流通道60與燃料電極10之間的步驟。如上所述，在修改例2中，將氣液分離膜70設置在燃料流通道60與燃料電極10之間。因此，可以將基本上純的甲醇(具有99.9%以上純度的甲醇)用作含燃料流體50，並且更高效地實現作為DMFC的特性的高能量密度特性。此外，可以提高反應穩定性和電極反應活性，並且可以抑制甲醇穿透。結果，即使在高負載電子裝置中，也可以呈現高發電性能。然而，在燃料供給單元中，可以省略調節含燃料流體50的甲醇濃度的濃度調節部，並且可以使得用作包括燃料供給單元的系統的燃料電池進一步小型化。實施方式2在實施方式2中，將描述在權利要求1419中所闡述的電化學裝置的實例，該電化學裝置被構造為直接型甲醇燃料電池(DMFC)。〈燃料電池110的構造〉圖4為示出了基於本發明的實施方式2的燃料電池110的結構的截面圖。燃料電池110主要包括配置為彼此面對的燃料電極(陽極)10和氧電極(陰極)20、電解液30、電解液流通道80以及燃料流通道60，並且該燃料電池被配置為DMFFC(直接型甲醇流類燃料電池)。燃料電池110與燃料電池1的不同之處在於，設置電解液流通道80來代替電解液室40。此外，電解液流通道80是例如通過加工樹脂片而獲得的一種通道，從而形成細凹槽流通道，並且將樹脂片結合併且固定至燃料電極10。此外，沒有限制流通道的數量。此夕卜，儘管沒有特別限制流通道的寬度、高度以及長度，但是期望它們更小。電解液流通道80經由設置在外裝構件24中的電解液進口24A和電解液出口24B而連接至電解液供給單元140(參照圖5)(在圖4中沒有示出)。構造燃料電池110，以使電解液30從電解液供給單元140連續地供給，並且電解液30形成層流並且在燃料電極10與氧電極20之間流動。此外，燃料流通道60經由設置在外裝構件14中的燃料進口14A和燃料出口14B而連接至燃料供給單元150(參照圖5)(在圖4中沒有示出)，並且從燃料供給單元150連續地供給含燃料流體50。圖5為示出了基於實施方式2的燃料電池系統100的構造的示意性說明圖。燃料電池系統100包括燃料電池110；測量單元120，其測量燃料電池110的操作狀態；控制單元130，其基於通過測量單元120的測量結果確定燃料電池110的操作條件；電解液供給單元140；以及燃料供給單元150。如上所述，將電解液供給單元140和燃料供給單元150分別連接至電解液流通道80和燃料流通道60。電解液供給單元140包括電解液存儲部141、電解液供給調節部142、電解液供給線143以及隔離室144。電解液存儲部141是存儲電解液30的構件，並且包括例如箱(tank)或者筒(cartridge)。電解液供給調節部142是調節電解液30的供給流速的構件。電解液供給調節部142沒有特別的限制，只要該調節部是可以通過來自控制單元130的信號驅動的構件。然而，優選地，該調節部包括例如通過電動機所驅動的閥、壓電元件、電磁泵。如圖5所示，優選地，構成燃料電池系統，以使得已經完成在燃料電極10與氧電極20之間流動的電解液30被再利用。當以這種方式循環並且再利用電解液30時，燃料電池110能夠在低成本下長時間連續操作。這裡，諸如少量甲醇的燃料可能混合在已經從電解液出口24B出來的電解液30中。因此，需要將燃料從已經完成在電極之間的流動的電解液30分離並且去除的某種裝置，以使在電解液30中不繼續積累諸如甲醇的燃料。作為用於此的裝置，將分離室144設置在電解液出口24B附近。儘管沒有特別限制分離並且去除甲醇的裝置，但是可以使用通過分離膜(過濾器)去除甲醇的裝置，或者通過蒸發、吸收、溶劑萃取或者諸如氧化的反應來去除甲醇的裝置。燃料供給單元150具有燃料存儲部151、燃料供給調節部152以及燃料供給線153。燃料存儲部151是存儲含燃料流體50的構件，並且包括例如箱或者筒。燃料供給調節部152是調節含燃料流體50的供給流速和供給量的構件。燃料供給調節部152沒有特別的限制，只要該調節部是可以通過來自控制單元130的信號驅動的構件。然而，優選地，該調節部包括例如通過電動機驅動的閥、壓電元件、電磁泵。此外，燃料供給單元150可以包括調節含燃料流體50的甲醇濃度的濃度調節部(未示出)。例如，在燃料電池110中，將含有甲醇的水溶液作為含燃料流體50連續地供給至燃料流通道60，並且將含有催化劑微粒31的電解液30連續地供給至電解液流通道80。在這種狀態下，當燃料電極10和氧電極20經由外部電路200而彼此電連接時，執行發電。外部電路200為例如諸如行動電話和PDA(個人數字助手；個人可攜式信息裝置)或者筆記本PC(個人計算機)的移動裝置並且是通過燃料電池系統100產生的電能所驅動的功率負載。在這種情況下，從燃料流通道60已進入燃料電極10中的孔的大部分燃料(例如甲醇)通過在實施方式1中描述的電極反應進行反應，同時穿過燃料電極10。如果未反應的部分燃料穿過燃料電極10，並且通過電解液30擴散而移動至氧電極20，則在燃料電池110中的燃料電極10與氧電極20之間形成電解液30的流。因此，從燃料電極10通過電解液30擴散而移動至氧電極20的甲醇在到達氧電極20以前可在電極之間被衝走，由此可以顯著地抑制由甲醇穿透所引起的燃料電池110的性能劣化。而且，類似於燃料電池1，在燃料電池110中，催化劑微粒31分散在電解液30中。因此，可以高效地引起在甲醇與從氧電極20通過電解液30擴散而移動至燃料電極10的氧之間的氧化還原反應，以彼此消耗掉。這可以進一步地減少從燃料電極10通過電解液30擴散並且移動、並且到達氧電極20的甲醇的量，並且進一步抑制由甲醇穿透引起的燃料電池1的性能的劣化。從以上結果中，可以利用高濃度甲醇溶液或者基本上純甲醇(具有99.9%以上純度的甲醇)作為含燃料流體50，並且實現作為DMFC的固有特性的高能量密度特性。此外，如果將基本上純的甲醇用作含燃料流體50，則可以省略濃度調節部，可以使燃料電池系統100進一步小型化，並且還可以改善燃料電池系統的高能量密度特性。由於燃料電池110不包括作為構成構件的電解質膜，所以不存在質子交換燃料電池(PEFC)使用電解質膜所引起的問題，例如由長期變化所導致的電解質膜劣化、由溫度升高所引起的電解質膜乾燥(水分不足)所導致的質子導電性降低、以及發電效率降低的問題。結果，可執行穩定發電，而不會受溫度和溼度大的影響。此外，儘管電解質膜對質子導電性的提高具有限制，但是可以在電解液中容易地實現比該導電性更大的質子導電性。而且，還可以解決氧電極中諸如溢流和水分管理的問題。〈燃料電池110的製造〉燃料電池110例如可以如下進行製造。類似於燃料電池1，首先，形成燃料電極10和氧電極20。接下來，製備粘合樹脂片，在該樹脂片中形成流通道以製造電解液流通道80和燃料流通道60，並且將該樹脂片緊靠著燃料電極10的兩側而進行熱壓。接下來，類似於燃料電池1，製造由薄鈦板等所構成的外裝構件14和24，並且外裝構件14設置有例如由樹脂製成的接頭所構成的燃料進口14A和燃料出口14B，並且例如，夕卜裝構件24設置有例如由樹脂製成的接頭所構成的電解液進口24A和電解液出口24B。接下來，將燃料電極10和氧電極20配置為彼此面對，以使燃料流通道60位於外側，並且將電解液流通道80夾置在電極之間。下文中，將這些集合體容納在外裝構件14和24中。從而，完成了在圖4中所示的燃料電池110。將該燃料電池110裝配在燃料電池系統100中，該燃料電池系統包括具有上述構造的測量單元120、控制單元130、電解液供給單元140以及燃料供給單元150。在這種情況下，燃料進口14A和燃料出口14B通過例如由矽管所構成的燃料供給線153連接至燃料供給單元150，並且電解液進口24A和電解液出口24B通過例如由矽管所構成的電解液供給線143連接至電解液供給單元140。在圖5所示的燃料電池系統100中，在燃料電池110操作期間，通過測量單元120來測量燃料電池110的操作電壓和操作電流，並且基於測量結果通過控制單元130來控制造作為燃料電池110的操作條件的電解液供給參數和燃料供給參數，從而使燃料電池110的操作優化。由於DMFC的內部特性隨時間而改變，所以如果沒有設置能夠進行細微調節的燃料供給系統和燃料供給裝置，則很難操作具有最佳的發電特性的燃料電池110。首先，將描述操作具有高發電特性的DMFC所需要的燃料供給控制系統的主要思想。圖6為示出了燃料電極的甲醇濃度對甲醇穿透量的影響的曲線圖。如果甲醇濃度和甲醇供給量成正比的關係成立，則可以認為圖6的曲線圖可認為是燃料電極中甲醇濃度對甲醇穿透量的影響的曲線圖。如圖6所示，隨著燃料電極中的甲醇濃度變得越高(甲醇的供給量變得越大)，甲醇穿透量增加。因此，如果燃料電極中的甲醇濃度不是適當的濃度，則可確認的是，由穿透增加和輸出電壓下降引起的燃料浪費導致發電特性大大地劣化(參考「用於可攜式裝置的燃料電池」，技術信息協會，第110頁(「FuelCellforPortableDevices，，，TechnicalInformationAssociation，p.110))0因此，為了操作具有高發電特性的DMFC，燃料供給系統應該是可以一直維持與時時改變的DMFC的內部特性相對應的最佳燃料供給量的系統，並且可以控制由供給過多所引起的甲醇穿透的發生。在圖5中所示的測量單元120測量燃料電池110的操作狀態，並且具有例如測量燃料電池110的操作電壓的電壓測量電路121、測量操作電流的電流測量電路122、以及用於將獲得的測量結果運送至控制單元130的通信線123。此外，控制單元130基於測量單元120的測量結果來控制作為燃料電池110的操作條件的電解液供給參數和燃料供給參數，並且具有計算部131、存儲(內存)部132、通信部133以及通信線134。這裡，電解液供給參數包括例如電解液30的供給流速。燃料供給參數可以包括例如含燃料流體50的供給流速和供給量，並且如果需要，則可以包括供給濃度。控制單元130可以包括例如微計算機。計算部131具有計算來自通過測量單元120獲得的測量結果的燃料電池110的輸出、以及設置電解液供給參數和燃料供給參數的功能。具體地，計算部131計算以預定的間隔從輸入至存儲部132的各種測量結果取樣的燃料電極電位、氧電極電位、輸出電壓以及輸出電流的平均值，從而計算出平均燃料電極電位、平均氧電極電位、平均輸出電壓以及平均輸出電流，並且將計算的結果輸入至存儲部132。此外，將存儲在存儲部132中的各種平均值彼此進行比較，並且確定電解液供給參數和燃料供給參數。存儲部132具有存儲從測量單元120所發送的各種測量值、計算部131所計算的各種平均值等的功能。通信部133具有從測量單元120經由通信線123接收測量結果，並且將測量結果輸入至存儲部132的功能，並且具有經由通信線134輸出分別設置電解液供給單元140中的電解液供給參數和燃料供給單元150中的燃料供給參數的信號的功能。在圖5中所示的燃料電池系統100中，在燃料電池110的操作期間，通過測量單元120來測量燃料電池110的操作電壓和操作電流，並且控制單元130基於測量結果執行作為燃料電池110的操作條件的電解液供給參數和燃料供給參數的上述控制。頻繁地重複測量單元120的測量和控制單元130的參數控制，在跟隨燃料電池110的特性變動的同時優化電解液30和含燃料流體50的供給狀態。儘管已經基於實施方式描述了本發明，但是本發明不限於上述實施方式，並且可以基於本發明的技術思想進行各種修改。此外，儘管在上述實施方式中具體描述了燃料電極10、氧電極20、燃料流通道60以及電解液流通道80的構造，但是本發明可以通過其他結構或其他材料來構造。例如，儘管如以上實施方式所描述通過加工樹脂片來形成流通道，從而形成燃料流通道60，但是燃料流通道也可以由多孔片形成。此外，以上實施方式中所描述的各個組件的材料、厚度等也沒有限制，並且可以採用其他材料和厚度。此外，在以上實施方式中，從燃料供給單元150向燃料電極10供給燃料。然而，也可以將密閉類型用作燃料電極10以根據需要供給燃料。此外，在以上實施方式中，氧電極20的空氣供給是自然換氣的。然而，可以使用泵等強制地供給空氣。在這種情況下，可以供給含氧的氣體以代替空氣。此外，儘管在以上實施方式中描述了單電池型燃料電池，但是本發明還可應用於層壓多個電池的層壓型。此外，儘管在以上實施方式中描述了將本發明的離子導體應用於燃料電池的情況，但是除燃料電池以外，本發明還可以應用於諸如電容器、可燃性物質傳感器或者顯示器的電化學裝置。權利要求一種電解液，配置在電化學裝置的第一電極與第二電極之間，所述電化學裝置被配置為使得所述第一電極和所述第二電極彼此面對配置，向所述第一電極供給的第一反應物和向所述第二電極供給的第二反應物經由所述第一電極和所述第二電極進行氧化還原反應，其中，以分散狀態包括催化劑微粒，並且不在所述第一電極上反應且通過所述電解液擴散而移動至所述第二電極的所述第一反應物以及不在所述第二電極上反應且通過所述電解液擴散而移動至所述第一電極的所述第二反應物被配置為使得通過所述氧化還原反應而彼此消耗掉的反應由所述催化劑微粒來促進。2.根據權利要求1所述的電解液，其中，所述催化劑微粒的粒徑為IOOnm以下。3.根據權利要求1所述的電解液，其中，所述催化劑微粒包括鉬Pt、釕Ru、鈀Pd以及金Au中的至少一種。4.根據權利要求1所述的電解液，其中，所述第一反應物為醇或氫，並且所述第二反應物為氧。5.根據權利要求1所述的電解液，其中，所述電解液為酸性電解液。6.根據權利要求5所述的電解液，其中，電解質為無機酸、有機酸或者氫離子解離性固體微粒中的至少一種。7.根據權利要求6所述的電解液，其中，電解質為硫酸、磺酸類有機化合物或者磺酸類陽離子交換樹脂微粒中的至少一種。8.根據權利要求6所述的電解液，其中，在所述催化劑微粒的表面上吸附至少部分所述有機酸。9.根據權利要求1所述的電解液，其中，所述電解液為鹼性電解液。10.根據權利要求9所述的電解液，其中，電解質為無機鹼、有機鹼或者氫氧化物離子解離性固體微粒中的至少一種。11.根據權利要求10所述的電解液，其中，電解質為鹼金屬氫氧化物、季銨化合物或季銨化合物類陰離子交換樹脂微粒中的至少一種。12.根據權利要求10所述的電解液，其中，在所述催化劑微粒的表面上吸附至少部分所述有機鹼。13.根據權利要求1所述的電解液，其中，所述電化學裝置為燃料電池。14.一種電化學裝置，其中，將根據權利要求112中的任何一項所述的電解液配置在彼此面對的第一電極與第二電極之間。15.根據權利要求14所述的電化學裝置，其中，氣液分離膜設置在所述第一電極的面對所述第一反應物的供給通道的表面上。16.根據權利要求14所述的電化學裝置，其中，所述電解液在所述第一電極與所述第二電極之間流動。17.根據權利要求16所述的電化學裝置，其中，所述電解液的流動為層流。18.根據權利要求14所述的電化學裝置，其中，已經完成在所述第一電極與所述第二電極之間的流動的所述電解液被再利用。19.根據權利要求18所述的電化學裝置，其中，設置了在所述再利用之前從已完成流動的所述電解液中去除所述第一反應物和/或所述第二反應物的裝置。20.根據權利要求14所述的電化學裝置，其中，所述電化學裝置為燃料電池。全文摘要一種燃料電池(1)包括燃料電極(10)、氧電極(20)、電解液(30)、燃料流通道(60)等。燃料電極(10)和氧電極(20)分別由催化劑層、擴散層以及集電體構成。向燃料流通道(60)連續地供給甲醇水溶液等。由鉑(Pt)、釕(Ru)、鈀(Pd)等構成的催化劑微粒(31)在電解液(30)中為分散狀態。如果作為未反應的諸如甲醇的燃料的一部分穿過燃料電極(10)，並且通過電解液(30)擴散而移動至氧電極(20)，則催化劑微粒(31)可高效地引起甲醇與從氧電極(20)移動至燃料電極(10)的氧之間的氧化還原反應，以彼此消耗掉。由此，提供了具有高穿透阻擋性能的電解液，其適用於諸如直接型甲醇燃料電池的電化學裝置，以及提供了使用該電解液的電化學裝置。文檔編號H01M8/02GK101809793SQ20088010946公開日2010年8月18日申請日期2008年9月29日優先權日2007年10月2日發明者槙田健吾申請人:索尼公司