[发明专利]碳催化剂、电池电极和电池

权利要求书

1.一种碳催化剂，其包括碳构造，所述碳构造经过在600℃下加热30分钟的预处理后，在程序升温脱附法中表现出在800℃至1,000℃的温度范围内氮脱附量为2.30×10^-5mol/g或更大，所述程序升温脱附法包括测量在600℃至1,000℃的温度范围内的氮脱附量，其中所述碳构造表现出pH 9.2或更高的ζ电位等电点，其中所述碳催化剂是通过包括在压力下碳化含有有机物质的原料的方法制备的，其中所述碳催化剂不包含铂、钌、铑、钯、铱、金和锇。

2.一种碳催化剂，其包括碳构造，所述碳构造经过在600℃下加热30分钟的预处理后，在程序升温脱附法中表现出在600℃至1,000℃的温度范围内氮脱附量为3.00×10^-5mol/g或更大，所述程序升温脱附法包括测量在600℃至1,000℃的温度范围内的氮脱附量，其中所述碳构造表现出pH 9.2或更高的ζ电位等电点，其中所述碳催化剂是通过包括在压力下碳化含有有机物质的原料的方法制备的，其中所述碳催化剂不包含铂、钌、铑、钯、铱、金和锇。

3.根据权利要求1所述的碳催化剂，其中，所述碳催化剂包括碳构造，所述碳构造经过在600℃下加热30分钟的预处理后，在程序升温脱附法中表现出在600℃至1,000℃的温度范围内氮脱附量为3.00×10^-5mol/g或更大，所述程序升温脱附法包括测量在600℃至1,000℃的温度范围内的氮脱附量。

4.一种碳催化剂，其包括碳构造，所述碳构造经过在600℃下加热30分钟的预处理后，在程序升温脱附法中表现出在800℃至1,000℃的温度范围内氮脱附量为2.30×10^-5mol/g或更大，所述程序升温脱附法包括测量在600℃至1,000℃的温度范围内的氮脱附量，在所述碳构造中，在398.0±1.0eV的结合能范围内具有峰顶的第一氮峰的强度与在400.5±1.0eV的结合能范围内具有峰顶的第二氮峰的强度的比率为0.620或更大，所述第一氮峰和第二氮峰是通过分离由X射线光电子能谱法获得的光电子能谱中的来自氮原子的1s轨道的峰而获得的，其中所述碳催化剂是通过包括在压力下碳化含有有机物质的原料的方法制备的，其中所述碳催化剂不包含铂、钌、铑、钯、铱、金和锇。

5.一种碳催化剂，其包括碳构造，所述碳构造经过在600℃下加热30分钟的预处理后，在程序升温脱附法中表现出在600℃至1,000℃的温度范围内氮脱附量为3.00×10^-5mol/g或更大，所述程序升温脱附法包括测量在600℃至1,000℃的温度范围内的氮脱附量，在所述碳构造中，在398.0±1.0eV的结合能范围内具有峰顶的第一氮峰的强度与在400.5±1.0eV的结合能范围内具有峰顶的第二氮峰的强度的比率为0.620或更大，所述第一氮峰和第二氮峰是通过分离由X射线光电子能谱法获得的光电子能谱中的来自氮原子的1s轨道的峰而获得的，其中所述碳催化剂是通过包括在压力下碳化含有有机物质的原料的方法制备的，其中所述碳催化剂不包含铂、钌、铑、钯、铱、金和锇。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的碳催化剂，其中，所述碳催化剂包括碳构造，在所述碳构造中，在398.0±1.0eV的结合能范围内具有峰顶的第一氮峰的强度与来自碳原子的1s轨道的峰的强度的比率为0.017或更大，所述第一氮峰是通过分离由X射线光电子能谱法获得的光电子能谱中的来自氮原子的1s轨道的峰而获得的。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的碳催化剂，其中，所述碳催化剂包括碳构造，在所述碳构造中，氮原子浓度与碳原子浓度的比率为1.5％或更大，所述氮原子浓度和碳原子浓度是通过X射线光电子能谱法测定的。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的碳催化剂，其中，所述碳催化剂包括碳构造，在所述碳构造中，在通过¹³C固态核磁共振测量获得的波谱中，在150ppm的化学位移附近观察到峰。