[发明专利]燃料电池用催化剂层

说明书

本发明提供一种燃料电池用催化剂层，其能够抑制水电解功能的降低。本公开内容的燃料电池用催化剂层含有负载有Pt粒子的碳载体和Ir氧化物粒子，所述Ir氧化物粒子的平均一次粒径相对于所述Pt粒子的平均一次粒径的比率为20以上。Pt粒子的平均一次粒径可以为20.0nm以下，并且Ir氧化物粒子的平均一次粒径可以为100.0nm～500.0nm。

技术领域

本公开内容涉及燃料电池用催化剂层。

背景技术

已知通过使阳极(アノード)气体、例如氢气与阴极(カソード)气体、例如氧气进行化学反应而进行发电的燃料电池。

作为这样的燃料电池的构成，例如已知依次层叠有阳极侧隔膜、阳极侧气体扩散层、阳极侧催化剂层、电解质层、阴极侧催化剂层、阴极侧气体扩散层和阴极侧隔膜的构成。

作为阳极侧催化剂层所含有的催化剂，可以列举氢氧化催化剂和水电解催化剂。

专利文献1和2公开了使用Ir氧化物作为氢氧化催化剂的燃料电池用催化剂层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2003-508877号公报

专利文献2：日本特表2014-510993号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明人得到了如下的见解：在具有含有作为氢氧化催化剂的Pt粒子和作为水电解催化剂的Ir氧化物粒子的燃料电池用催化剂层的燃料电池中，在暴露于阳极电位高的状态下时，导致Ir氧化物粒子溶出，存在燃料电池用催化剂层的水电解功能降低的情况。

本公开内容的目的在于，提供能够抑制水电解功能的降低的燃料电池用催化剂层。

用于解决课题的手段

本发明人发现通过以下的手段能够实现上述课题：

《方式1》

一种燃料电池用催化剂层，其中，所述燃料电池用催化剂层含有负载有Pt粒子的碳载体和Ir氧化物粒子，并且

所述Ir氧化物粒子的平均一次微晶直径相对于所述Pt粒子的平均一次微晶直径的比率为20.0以上。

《方式2》

如方式1所述的燃料电池用催化剂层，其中，所述Pt粒子的平均一次微晶直径为10.0nm以下，并且

所述Ir氧化物粒子的平均一次微晶直径为100.0nm～500.0nm。

《方式3》

如方式1或2所述的燃料电池用催化剂层，其中，所述Pt粒子相对于所述碳载体的质量比率为0.18～0.35。

《方式4》

如方式1～3中任一项所述的燃料电池用催化剂层，其中，所述碳载体的平均一次粒径为50.0nm～300.0nm。

《方式5》

如方式1～4中任一项所述的燃料电池用催化剂层，其中，所述碳载体的比表面积为100m²/g以下。

《方式6》

如方式1～5中任一项所述的燃料电池用催化剂层，其中，所述燃料电池用催化剂层还含有离聚物，并且

所述离聚物的质量相对于所述碳载体的质量的比率为1.2～1.6。

发明效果