[发明专利]用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂和使用所述催化剂的直接型燃料电池的阴极和直接型燃料电池

权利要求书

1.用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂，所述碳催化剂在所述直接型燃料电池的包含燃料化合物的电解液中表现出氧还原催化活性，并且实质上不显示对所述电解液中的所述燃料化合物的氧化进行催化的活性。

2.如权利要求1所述的用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂，其中，在将所述碳催化剂用于三电极系统的工作电极的线性扫描伏安法中，使用以0.25mol/L的浓度包含所述燃料化合物的氧饱和的电解液，在25℃以1mV/sec的扫描速度进行扫描时的0.7V(vs.NHE)的电势下的还原电流为-0.6mA/cm²或更低。

3.如权利要求1或2所述的用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂，其中，在将所述碳催化剂用于三电极系统的工作电极且在25℃下进行的循环伏安法中，在使用包含所述燃料化合物的氮饱和的电解液的情况下，在0.6V(vs.NHE)-1.0V(vs.NHE)的电势的范围内，所述碳催化剂不表现出会对所述碳催化剂的氧还原催化活性产生影响的对所述燃料化合物的氧化进行催化的活性。

4.如权利要求1-3中任一项所述的用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂，其中，在将所述碳催化剂用于三电极系统的工作电极的线性扫描伏安法中，使用包含所述燃料化合物的氧饱和的电解液，在25℃以1mV/sec的扫描速度进行扫描时的0.7V电势下的还原电流基本上不依赖所述电解液中所包含的所述燃料化合物的浓度。

5.如权利要求1-4中任一项所述的用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂，其中所述燃料化合物包括醇类。

6.用于直接型燃料电池的阴极的具有氧还原催化活性的碳催化剂，其中，在将所述碳催化剂用于三电极系统的工作电极的线性扫描伏安法中，使用以0.25mol/L的浓度包含所述燃料化合物的直接型燃料电池的氧饱和的电解液，在25℃以1mV/sec的扫描速度进行扫描时的0.7V(vs.NHE)的电势下的还原电流为-0.6mA/cm²或更低。

7.用于直接型燃料电池的阴极的具有氧还原催化活性的碳催化剂，其中，在将所述碳催化剂用于三电极系统的工作电极且在25℃下进行的循环伏安法中，在使用包含所述燃料化合物的氮饱和的电解液的情况下，在0.6V(vs.NHE)-1.0V(vs.NHE)的电势的范围内，所述碳催化剂不表现出会对所述碳催化剂的氧还原催化活性产生影响的对直接型燃料电池的所述燃料化合物的氧化进行催化的活性。

8.如权利要求1-7中任一项所述的用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂，其中，所述碳催化剂通过碳化包含含氮有机物质和金属的原料而得到。

9.如权利要求8所述的用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂，其中所述原料还包含导电性碳材料。

10.如权利要求8或9所述的用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂，其中，所述碳催化剂通过对经碳化所述原料而得到的经碳化的材料施加金属去除处理，并随后对所述经碳化的材料施加热处理而得到。

11.如权利要求8-10中任一项所述的用于直接型燃料电池的阴极的碳催化剂，其中，所述碳催化剂通过对经碳化所述原料而得到的经碳化的材料施加金属浸渍处理，并随后对所述经碳化的材料施加热处理而得到。

12.用于直接型燃料电池的阴极，其包括如权利要求1-11中任一项所述的碳催化剂。

13.直接型燃料电池，其包括含有如权利要求1-11中任一项所述的碳催化剂的阴极。