多孔性催化剂、燃料电池用催化剂层、电极、膜电极组件、及燃料电池以及多孔性催化剂的制备方法与流程

文档序号:19416256发布日期:2019-12-14 00:56阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多孔性催化剂,其包含含有钼、硼及下述金属k的含硫碳氮氧化物,

金属k:选自由钽、锆、铜、铁、钨、钛、钒、钴、锰、铝及镍组成的组中的至少1种金属。

2.根据权利要求1所述的多孔性催化剂,其中,所述金属k为选自由铜、铁及锰组成的组中的至少1种金属。

3.根据权利要求1或2所述的多孔性催化剂,其进一步包含质子传导位点。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的多孔性催化剂,其中,所述多孔性催化剂被粉碎并微粒化。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的多孔性催化剂,其中,bet比表面积为50m2/g~80m2/g。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的多孔性催化剂,其中,所述多孔性催化剂为颗粒,该颗粒的粒径为0.1μm~25μm。

7.一种权利要求1~6中任一项所述的多孔性催化剂的制备方法,其包含下述工序(a)及(b):

(a)在氮气或含有氮气的非活性气体中,对起始原料进行加热,制备含硫碳氮化物,所述起始原料至少含有(1)硫和/或选自其氧化物、碳化物及氮化物中的硫化合物、(2)硼和/或选自其氧化物、碳化物及氮化物中的硼化合物、(3)钼和/或选自其氧化物、碳化物及氮化物中的钼化合物、(4)碳、及(5)下述金属k和/或选自其氧化物、碳化物及氮化物中的金属k的化合物;

(b)将所述工序(a)中得到的含硫碳氮化物在含有氧气的非活性气体中加热,制备含硫碳氮氧化物;

金属k:选自由钽、锆、铜、铁、钨、钛、钒、钴、锰、铝及镍组成的组中的至少1种金属。

8.根据权利要求7所述的多孔性催化剂的制备方法,其在所述工序(a)的所述起始原料(1)中使用硫。

9.根据权利要求7或8所述的多孔性催化剂的制备方法,其进一步含有粉碎所述含硫碳氮氧化物的工序。

10.根据权利要求7~9中任一项所述的多孔性催化剂的制备方法,其中,所述工序(a)和/或(b)中的加热温度为200℃~800℃。

11.根据权利要求7~10中任一项所述的多孔性催化剂的制备方法,其中,所述工序(a)和/或(b)中的加热工序为5小时~10小时。

12.一种燃料电池用催化剂层,其含有权利要求1~6中任一项所述的多孔性催化剂。

13.根据权利要求12所述的燃料电池用催化剂层,其进一步含有粒径为3nm~500nm的电子传导颗粒。

14.一种电极,其包含权利要求12或13所述的燃料电池用催化剂层与气体扩散层。

15.一种膜电极组件,其具有阳极、阴极与配置于它们之间的电解质膜,其中,所述阴极为权利要求14所述的电极。

16.一种燃料电池,其包含权利要求15所述的膜电极组件。

17.一种固体高分子型燃料电池,其包含权利要求15所述的膜电极组件。


技术总结
本发明提供一种催化剂,其在燃料电池的酸性电解质中或高电位下不发生腐蚀,且稳定,不仅在存在于与电解质膜相接的面上的催化剂颗粒上所形成的气相(加湿后的反应气体)、液相的三相界面上,还在存在于远离电解质膜的催化剂层中的催化剂颗粒上所形成的三相界面上,也有效地参与了电极反应,催化剂颗粒的利用效率高,具有高氧还原活性,可得到高特性,且比铂便宜。因而,燃料电池为高特性且具有长寿命,而且比较便宜,经济性优异。本发明提供一种多孔性催化剂,其包含含有钼、硼及下述金属K(选自由钽、锆、铜、铁、钨、钛、钒、钴、锰、铝及镍组成的组中的至少1种金属)的含硫碳氮氧化物。

技术研发人员:吉井久美子;上野秀男
受保护的技术使用者:铃丰精钢株式会社;有限会社环境科学研究所
技术研发日:2018.04.16
技术公布日:2019.12.13
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1