[發明專利]氧還原催化劑

有效

• 申請號: 201780076421.4
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN110062652B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 李建燦;大和禎則;太田健一郎;石原顯光
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社;國立大學法人橫濱國立大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;H01M4/90;H01M8/1004
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 馬妮楠;曾禎

1.一種氧還原催化劑，是氮元素含量為0.1～2.0質量％的氮氧化鈦，所述氮氧化鈦在粉末X射線衍射測定中具有金紅石型二氧化鈦的晶體結構，X射線光電子能譜分析中的信號強度比N-Ti-N/O-Ti-N在0.01～0.50的范圍，

所述信號強度比N-Ti-N/O-Ti-N是進行X射線光電子能譜分析，將來自于C1sXPS譜的烴鏈的峰位置設為284.6eV修正鍵能得到Ti2p的XPS譜，將該Ti2p的XPS譜的455.5eV時的強度值設為N-Ti-N的強度，將458.3eV時的強度值設為O-Ti-N的強度，作為它們的信號強度比得到的。

2.根據權利要求1所述的氧還原催化劑，

將所述氮氧化鈦的晶格常數a、b、c分別設為a1、b1、c1，并將僅由鈦和氧構成的金紅石型二氧化鈦的晶格常數a、b、c分別設為a0、b0、c0，此時，|a1-a0|、|b1-b0|和|c1-c0|全都為以下。

3.一種燃料電池用電極催化劑，由權利要求1或2所述的氧還原催化劑構成。

4.一種燃料電池用電極，具有包含權利要求3所述的燃料電池用電極催化劑的催化劑層。

5.一種膜電極接合體，具有陰極、陽極以及配置在該陰極與該陽極之間的高分子電解質膜，陰極和陽極中的至少一者是權利要求4所述的燃料電池用電極。

6.一種燃料電池，具備權利要求5所述的膜電極接合體。

7.一種氧還原催化劑，是包含鈦氧化物粒子的氧還原催化劑，所述氧還原催化劑是氮氧化鈦，所述氮氧化鈦在粉末X射線衍射測定中具有金紅石型二氧化鈦的晶體結構，利用透射型電子顯微鏡觀察時，在所述鈦氧化物粒子的10nm厚度的表層具有非晶層。

8.根據權利要求7所述的氧還原催化劑，

利用透射型電子顯微鏡觀察時，在所述10nm厚度的表層還具有Ti₄O₇晶體結構。

9.根據權利要求8所述的氧還原催化劑，其特征在于，

利用透射型電子顯微鏡觀察時，在所述10nm厚度的表層還具有立方晶氮化鈦的晶體結構。

10.根據權利要求8所述的氧還原催化劑，其特征在于，

利用透射型電子顯微鏡觀察時，在所述10nm厚度的表層不具有立方晶氮化鈦的晶體結構。

11.一種燃料電池用電極催化劑，

由權利要求7～10的任一項所述的氧還原催化劑構成。

12.一種燃料電池用電極，具有包含權利要求11所述的燃料電池用電極催化劑的催化劑層。

13.一種膜電極接合體，具有陰極、陽極以及配置在該陰極與該陽極之間的高分子電解質膜，陰極和陽極中的至少一者是權利要求12所述的燃料電池用電極。

14.一種燃料電池，具備權利要求13所述的膜電極接合體。