[发明专利]燃料电池用电极催化剂的制造方法和其用途

权利要求书

1.一种燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，包含以下工序(I)和工序(II)，

工序(I)：将含氮有机物、过渡金属化合物和导电性粒子混合在溶剂中；

工序(II)：将该工序(I)中得到的混合物进行烧成，

所述过渡金属化合物是至少两种过渡金属的化合物，其中一种过渡金属选自钛、锆、铌和钽，另一种选自钒、铬、锰、铁、钴、铜和钨，

所述过渡金属化合物中包含过渡金属醇盐。

2.如权利要求1所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，所述导电性粒子为炭黑。

3.如权利要求2所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，在所述工序(I)中，炭黑相对于过渡金属化合物的总和的摩尔比为1～15。

4.如权利要求1所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，所述含氮有机物的分子中具有选自氨基、氰基、酰亚胺基、亚胺基、硝基、酰胺基、叠氮基、氮丙啶基、偶氮基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、肟基、重氮基、和亚硝基、以及吡咯环、卟啉环、咪唑环、吡啶环、嘧啶环、和吡嗪环中的1种以上。

5.如权利要求1所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，所述含氮有机物的分子中具有选自羟基、羧基、醛基、酰卤基、磺基、磷酸基、酮基、醚基和酯基中的1种以上。

6.如权利要求1所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，在所述工序(I)中，含氮有机物相对于过渡金属化合物的总和的摩尔比为0.1～10。

7.如权利要求1所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，其中一种过渡金属选自钛、锆、铌和钽，另一种选自铬、铁。

8.如权利要求1～7的任一项所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，所述工序(I)是将所述含氮有机物、过渡金属化合物和导电性粒子混合在溶剂中，得到催化剂前体混合液，然后从该催化剂前体混合液中除去溶剂，从而得到所述混合物的工序。

9.如权利要求8所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，向所述催化剂前体混合液中混合由具有二酮结构的化合物形成的沉淀抑制剂。

10.如权利要求9所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，所述工序(I)是将所述过渡金属化合物混合在溶剂中，将得到的溶液和所述沉淀抑制剂混合，接下来混合所述含氮有机物，之后混合所述导电性粒子而得到所述催化剂前体混合液，然后从该催化剂前体混合液中除去溶剂，从而得到所述混合物的工序。

11.如权利要求1～7的任一项所述的燃料电池用电极催化剂的制造方法，其特征在于，所述过渡金属化合物为分子中含有氧原子的过渡金属化合物。

12.一种燃料电池用电极催化剂，其特征在于，由权利要求1～11的任一项所述的制造方法得到，在透射电镜观察中90％以上的粒子为100nm以下。

13.一种燃料电池用催化剂层，其特征在于，含有权利要求12所述的燃料电池用电极催化剂。

14.一种电极，其特征在于，具有权利要求13所述的燃料电池用催化剂层和气体扩散层。

15.一种膜电极接合体，其特征在于，具有阴极、阳极和配置在所述阴极与所述阳极之间的电解质膜，所述阴极和/或所述阳极为权利要求14所述的电极。

16.一种燃料电池，其特征在于，具备权利要求15所述的膜电极接合体。

17.一种固体高分子型燃料电池，其特征在于，具备权利要求15所述的膜电极接合体。