被压缩，第1催化剂层中的碳纳米管间的细孔也不易阻塞，因此抑制气体扩散性、生成 水的排水性的恶化，能够提高发电特性。
[0027] (16)根据本发明的一个方式，提供一种膜电极接合体的制造方法。该膜电极接合 体地制造方法具备如下工序：利用上述方式的方法制造燃料电池用电极的工序；以及在上 述电解质膜的与接合有上述碳纳米管的面相反一侧的面涂布催化剂油墨并干燥而形成第2 催化剂层的工序。根据该方式的膜电极接合体的制造方法，在使用具有利用该制造方法制 得的膜电极接合体的燃料电池时，即使燃料电池受到载荷而被压缩，第1催化剂层中的碳 纳米管间的细孔也不易阻塞，因此可抑制气体扩散性、生成水的排水性的恶化，能够提高发 电特性。
[0028] (17)根据本发明的一个方式，提供一种燃料电池的制造方法。该燃料电池的制 造方法具备如下工序：利用上述方式的方法形成膜电极接合体的工序；在上述膜电极接合 体的外缘形成框体的工序；在上述膜电极接合体的两面的上述框体的内侧配置气体扩散层 的工序；在上述气体扩散层的外表面配置隔离板而制造单电池的工序；以及层叠上述单电 池，施加载荷，以使上述第1催化剂层的厚度被压缩为5 [ym]?20 [ym]的厚度的工序。根 据该方式的燃料电池的制造方法，能够制造如下的燃料电池用电极：由于电解质膜与作为 发电位置的燃料电池用催化剂的距离变短，所以能够将从电解质膜经由离聚物到燃料电池 用催化剂的质子导电性维持在良好的状态，因此使燃料电池的发电特性良好，并且即使层 叠燃料电池，第1催化剂层中的碳纳米管间的细孔也不易阻塞，因此可抑制气体扩散性、生 成水的排水性的恶化，能够提高发电特性。
[0029] 应予说明，本发明可通过各种方式实现。例如，除了燃料电池用电极以外，还可通 过膜电极接合体、燃料电池、燃料电池用电极的制造方法、膜电极接合体的制造方法、燃料 电池的制造方法等方式实现。
【附图说明】
[0030] 图1是表示本发明的一个实施方式中的燃料电池的概略构成的说明图。
[0031] 图2是表不|旲电极接合体的制造工序的说明图。
[0032] 图3是示意性地表示用显微镜从上方观察碳纳米管生长后的硅基板的情况的说 明图。
[0033] 图4是示意性地表示用显微镜从侧面观察碳纳米管生长后的硅基板的情况的说 明图。
[0034] 图5是示意性地表示碳纳米管的弯曲度的计算方式的说明图。
[0035] 图6是示意性地表示测定发电特性时的燃料电池的说明图。
[0036] 图7是表示将阴极催化剂层的厚度压缩为20 [ym]时的燃料电池的碳纳米管的芯 间距、压缩前的碳纳米管层的厚度与发电特性评价结果的关系的说明图。
[0037] 图8是表示将阴极催化剂层的厚度压缩为15 [ym]时的燃料电池的碳纳米管的芯 间距、压缩前的碳纳米管层的厚度与发电特性评价结果的关系的说明图。
[0038] 图9是表示将阴极催化剂层的厚度压缩为10 [ym]时的燃料电池的碳纳米管的芯 间距、压缩前的碳纳米管层的厚度与发电特性评价结果的关系的说明图。
[0039] 图10是表示将阴极催化剂层的厚度压缩为5[ym]时的燃料电池的碳纳米管的芯 间距、压缩前的碳纳米管层的厚度与发电特性评价结果的关系的说明图。
[0040] 图11是表示在压缩阴极催化剂层后的催化剂层的厚度与电流密度的关系的说明 图。
[0041] 图12是比较使用标准离聚物时与使用高溶氧离聚物时的电流密度的说明图。
[0042] 图13是表示使用碳纳米管作为电极材料时的电极结构和离聚物中的氧浓度的说 明图。
[0043] 图14是表示使用碳粒子作为电极材料时的电极结构和离聚物中的氧浓度的说明 图。
[0044] 图15是表示测定离聚物的氧溶解度的装置的一个例子的说明图。
[0045] 图16是表示离聚物/碳质量比与电流密度的关系的说明图。
[0046] 图17是表示碳纳米管的离聚物被覆厚度与电流密度的关系的说明图。
【具体实施方式】
[0047] 接下来，按以下顺序对本发明的实施方式进行说明。
[0048] A.燃料电池的构成：
[0049] B.催化剂电极的形成：
[0050] C?评价：
[0051] A.燃料电池的构成:
[0052] 图1是表示本发明的一个实施方式中的燃料电池的概略构成的说明图。应予说 明，图1中示意性地表示燃料电池10的截面结构。燃料电池10具备膜电极接合体100、气 体扩散层140、150、阴极隔离板160、阳极隔离板170以及框体180。膜电极接合体100具备 电解质膜110、阴极催化剂层120和阳极催化剂层130。
[0053] 作为电解质膜110,例如可使用由全氟碳磺酸聚合物等氟系树脂、烃系树脂构成的 质子传导性的离子交换膜。在本实施方式中，使用DuPont公司的Nafion(注册商标）作为 电解质膜110。
[0054] 在本实施方式中，作为阴极催化剂层120,使用包含碳纳米管（CNT)和离聚物的 层，该碳纳米管担载有铂。另一方面，作为阳极催化剂层130,使用包含碳粒子和离聚物的 层，该碳粒子担载有铂。阳极催化剂层130不含碳纳米管。在本实施方式中，将由包含担载 有铂的碳纳米管（CNT)和离聚物的催化剂层构成的电极称为"CNT电极"，将由包含该担载 有铂的碳粒子和离聚物的催化剂层构成的电极称为"碳粒子电极"。应予说明，在本实施方 式中，阳极催化剂层130是碳粒子电极，但也可以是CNT电极。应予说明，在本实施例中， 使碳粒子或碳纳米管担载铂，但也可以采用铂合金例如铂钴、铂钌、铂铁、铂镍、铂铜来代替 铂。
[0055] 膜电极接合体100在其外缘具备框体180。框体180由树脂形成，通过树脂的注射 成形而与膜电极接合体100形成为一体。框体180支撑膜电极接合体并且还起到垫圈的功 能，抑制燃料气体、氧化气体的泄漏。
[0056] 作为气体扩散层140、150,可采用使用了碳无纺布的碳布、碳纸，在本实施例中采 用使用了碳纸的碳布。应予说明，作为气体扩散层140、150,除了碳布、碳纸以外，还可使用 金属制、树脂制的多孔体。
[0057] 阴极隔离板160和阳极隔离板170以夹持膜电极接合体100的方式配置。在阴 极隔离板160的膜电极接合体100侧形成有槽165,该槽165用于流通氧化气体（空气）。 同样，在阳极隔离板170的膜电极接合体100侧形成有槽175,该槽175用于流通燃料气体 (氢）。将阴极隔离板160的与形成有槽165的面相反一侧的面称为"面168"，将阳极隔离 板170的与形成有槽175的面相反一侧的面称为"面168"。在层叠燃料电池10时，面168 与面178相互对置并接触。可以在面168和面178中的至少一面具备用于形成冷媒流路的 槽，使得在面168与面178之间形成冷媒流路。
[0058] B.催化齐1丨电极的形成:
[0059] 图2是表示膜电极接合体的制造工序的说明图。在步骤S100中，使碳纳米管210 在硅基板200上生长。首先，通过溅射等使成为碳纳米管210的生长核的铁催化剂大致均匀 地附着在硅基板200上。该铁催化剂的厚度优选为50?200nm左右。应予说明，该铁催化 剂的厚度影响碳纳米管210的芯间距或碳纳米管210的根数密度（每单位面积的碳纳米管 210的根数）。例如铁催化剂的厚度越厚，越可缩短碳纳米管210的芯间距或者增大碳纳米 管210的根数密度。应予说明，铁催化剂的厚度优选根据与所希望的碳纳米管210的芯间 距、根数密度的关系，通过实验来决定。在溅射铁催化剂后，将硅基板200加热至约700°C， 进行退火处理。退火处理会使硅基板200上的铁催化剂的状态从均匀附着的状态改变为点 状的生长核的状态。
[0060] 接下来，以硅基板200上的铁催化剂作为生长核，使碳纳米管210生长。在本实施 例中，采用CVD(化学气相沉积：ChemicalVaporDeposition)法使碳纳米管210生长。首 先，将进行了退火处理的硅基板200配置在石英管内，在减压下边通入氦气边使石英管内 的温度上升至约700°C。然后，将部分氦气置换成乙炔气体，通入氦气与乙炔气体的混合气 体，使碳纳米管210生长。通常，如果延长通入氦气与乙炔气体的混合气体的时间，则能够 增长碳纳米管210的长度。应予说明，当芯间距短（根数密度大）时，即使通入氦气和乙炔 气体的时间一样长，碳纳米管210的长度也变短。因此，通入氦气与乙炔气体的混合气体的 时间优选在考虑碳纳米管210的长度和芯间距的大小的基础上，通过实验求出。然后，将混 合气体更换成仅为氦气而通入，使碳纳米管的生长停止，进行自然冷却。
[0061] 采用CVD法使碳纳米管210在硅基板上生长时，通过邻接的碳纳米管210来限制 沿着硅基板200的表面的方向的生长。因此，碳纳米管210沿着硅基板200的法线的方向 生长。即，碳纳米管210容易相对于硅基板200垂直生长。
[0062] 步骤S11