[发明专利]燃料电池用的电极催化剂、燃料电池的电极催化剂层、膜电极接合体、燃料电池

说明书

一种燃料电池用的电极催化剂，包含介孔材料和在所述介孔材料的至少内部担载的催化剂金属粒子，所述介孔材料在担载所述催化剂金属粒子之前，具有众数半径为1nm以上且25nm以下的介孔，并且将采用BJH法分析氮吸附脱离等温线而得到的半径为1nm以上且25nm以下的介孔的比表面积S_1‑25(m²/g)除以采用BET法评价的BET比表面积(m²/g)而得到的值大于0.90。

技术领域

本公开涉及燃料电池用的电极催化剂、燃料电池的电极催化剂层、膜电极接合体、以及燃料电池。

背景技术

使用质子传导性固体高分子膜的固体高分子形燃料电池，具备用于使含氢的燃料气体与含氧的氧化剂气体发生电化学反应(发电反应)的膜电极接合体。

通常，构成膜电极接合体的电极催化剂层，是通过在高分子电解质膜或其他基材上涂布催化剂糊剂并使其干燥而形成的。该催化剂糊剂是通过将催化剂和具有质子传导性的高分子电解质(以下称为离聚物(ionomers))分散于水和醇等溶剂中而制作的。催化剂是将铂等催化剂金属担载于碳黑等导电性材料而成的。例如专利文献1-3中，在由介孔碳构成的载体的内部担载催化剂金属的粒子。

在先技术文献

专利文献1：日本特许第6150936号公报

专利文献2：日本特许第5998275号公报

专利文献3：日本特许第5998277号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，现有技术(专利文献1-3)中，从减小催化剂活性的降低这一观点出发，仍然存在改善的空间。

本公开是鉴于上述课题而完成的，目的是提供与以往相比能够减小催化剂活性的降低的燃料电池用的电极催化剂、燃料电池的电极催化剂层、膜电极接合体以及燃料电池。

用于解决课题的手段

本公开涉及的燃料电池用的电极催化剂的一技术方案，为了解决上述课题，电极催化剂包含介孔材料和在所述介孔材料的至少内部担载的催化剂金属粒子，所述介孔材料在担载所述催化剂金属粒子之前，具有众数半径为1nm以上且25nm以下的介孔，并且将采用BJH法分析氮吸附脱离等温线而得到的半径为1nm以上且25nm以下的介孔的比表面积S_1-25(m²/g)除以采用BET法评价的BET比表面积(m²/g)而得到的值大于0.90。

本公开涉及的燃料电池的电极催化剂层的一技术方案，为了解决上述课题，电极催化剂层包含离聚物和燃料电池用的电极催化剂，所述电极催化剂包含介孔材料和在所述介孔材料的至少内部担载的催化剂金属粒子，所述介孔材料在担载所述催化剂金属粒子之前，具有众数半径为1nm以上且25nm以下的介孔，并且将采用BJH法分析氮吸附脱离等温线而得到的半径为1nm以上且25nm以下的介孔的比表面积S_1-25(m²/g)除以采用BET法评价的BET比表面积(m²/g)而得到的值大于0.90。