[发明专利]碳催化剂、电池电极和电池有效
| 申请号： | 201880046591.2 | 申请日： | 2018-07-03 |
| 公开（公告）号： | CN110869121B | 公开（公告）日： | 2023-06-20 |
| 发明（设计）人： | 佐藤铁太郎;窪田裕次;岸本武亮;成塚久美;镰田浩司;小林义和 | 申请（专利权）人： | 日清纺控股株式会社 |
| 主分类号： | B01J21/18 | 分类号： | B01J21/18;B01J27/24;B01J35/10;C01B32/05;H01M4/90;H01M8/10;H01M8/18 |
| 代理公司： | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人： | 李振东;过晓东 |
| 地址： | 日本*** | 国省代码： | 暂无信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 催化剂 电池 电极 | ||
提供了各自具有优异催化活性和优异耐久性的碳催化剂、电池电极和电池。所述碳催化剂具有碳结构，其中所述碳结构通过使用衍射角2θ为24.0°±4.0°的衍射峰f宽的布拉格角而计算的微晶尺寸Lc落入0.90nm以上且1.20nm以下的范围内，所述衍射峰f宽是通过将在由使用CuKα射线的粉末X射线衍射获得的X射线衍射图中在衍射角2θ为26°附近的衍射峰进行分离获得的，并且所述碳结构显示出在包括在从25℃至1,200℃的温度范围内测量二氧化碳解吸量的程序升温解吸法中在从650℃至1,200℃的温度范围内的二氧化碳解吸量为97μmol/g以下，在从650℃至1,200℃的温度范围内的一氧化碳解吸量和二氧化碳解吸量的总和为647μmol/g以下，或者在从650℃至1,200℃的温度范围内的一氧化碳解吸量为549μmol/g以下。
技术领域
本发明涉及碳催化剂、电池电极和电池。
背景技术
当前，作为燃料电池的电极的催化剂，而使用铂催化剂。然而，有许多问题需要解决。例如，铂的储量是有限的。在聚合物电解质燃料电池(PEFC)中，铂的使用增加了成本。因此，已经开发了不使用铂的替代技术。
具体而言，例如，在专利文献1中，描述了用于燃料电池的电极催化剂，其由通过碳化含有过渡金属的离子交换树脂而获得的碳化材料形成，并且其中各自具有平均粒径为10至20nm的壳状结构的许多碳颗粒以非聚集状态而组装。
专利文献[PTL 1]JP 2007-207662 A
技术问题
然而，迄今为止，难以获得具有优异的催化活性和优异的耐久性的碳催化剂。
鉴于上述问题而进行了本发明，并且本发明的目的之一是提供各自具有优异的催化活性和优异的耐久性的碳催化剂、电池电极和电池。
问题的解决方案
为了解决上述问题，一方面，根据本发明一个实施方案的碳催化剂包含碳结构，其中所述碳结构通过使用2θ为24.0°±4.0°处的衍射峰f宽的Bragg(布拉格)角而计算的微晶尺寸Lc落入0.80nm以上且1.20nm以下的范围内，所述衍射峰f宽是通过将在由使用CuKα射线的粉末X射线衍射获得的X射线衍射图中在衍射角2θ为26°附近的衍射峰进行分离获得的。并且显示出，在包括在25至1200℃温度下测量二氧化碳解吸量的程序升温解吸方法中，在650至1200℃的温度范围内的二氧化碳解吸量为97μmol/g以下。根据本发明的一个实施方案，提供了一种具有优异的催化活性和优异的耐久性的碳催化剂。
为了解决上述问题，另一方面，根据本发明一个实施方案的碳催化剂包含碳结构，其中所述碳结构通过使用2θ为24.0°±4.0°处的衍射峰f宽的布拉格角而计算的微晶尺寸Lc落入0.80nm以上且1.20nm以下的范围内，所述衍射峰f宽是通过将在由使用CuKα射线的粉末X射线衍射获得的X射线衍射图中在衍射角2θ为26°附近的衍射峰进行分离获得的。并且显示出，在包括在25至1200℃温度下测量一氧化碳解吸量和二氧化碳解吸量的程序升温解吸方法中，在650至1200℃的温度范围内的一氧化碳解吸量和二氧化碳解吸量的总和为647μmol/g以下。根据本发明的一个实施方案，提供了一种具有优异的催化活性和优异的耐久性的碳催化剂。
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