[發明專利]固體高分子型燃料電池的催化劑載體用碳材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201880023216.6
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN110476286B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 飯島孝;田所健一郎;日吉正孝;古川晉也;小村智子;正木一嘉;林田廣幸;多田若菜
• 申請（專利權）人: 日鐵化學材料株式會社
• 主分類號: H01M4/96
• 分類號: H01M4/96;H01M4/92;H01M4/88;H01M8/1007
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉鳳嶺;陳建全

1.一種固體高分子型燃料電池的催化劑載體用碳材料，其是具有3維分支的3維樹狀結構的多孔質碳材料，所述催化劑載體用碳材料同時滿足下述的(A)、(B)以及(C)：

(A)在使用波長532nm的激光作為激發光的拉曼光譜測定中，將向試料照射的束徑設定為1μm直徑的圓形，對于同一試料，就任意的50個測定點進行測定，所得到的D-帶1310～1410cm^-1的范圍的峰強度與G-帶1530～1630cm^-1的范圍的峰強度的相對強度比I_D/I_G即R值的標準偏差δ(R)為0.01～0.07；

(B)采用氮氣吸附等溫線的BET解析而求出的BET比表面積S_BET為400～1520m²/g；

(C)在氮氣吸附等溫線上，相對壓力p/p₀在0.4至0.8之間吸附的氮氣吸附量V_N:0.4-0.8為100～300cc(STP)/g。

2.根據權利要求1所述的固體高分子型燃料電池的催化劑載體用碳材料，其特征在于：在所述(A)的拉曼光譜測定中，G-帶1530～1630cm^-1的范圍的峰強度的半峰全寬ΔG的標準偏差δ(ΔG)為0.10～1.30。

3.根據權利要求1或2所述的固體高分子型燃料電池的催化劑載體用碳材料，其特征在于：在所述(A)的拉曼光譜測定中，測得的R值的平均值R_ave為1.3～1.85。

4.根據權利要求2所述的固體高分子型燃料電池的催化劑載體用碳材料，其特征在于：在所述(A)的拉曼光譜測定中，測得的ΔG值的平均值ΔG_ave為45～75cm^-1。

5.一種如權利要求1～4中任一項所述的固體高分子型燃料電池的催化劑載體用碳材料的制造方法，其包括：

乙炔化物生成工序，其在由硝酸銀的氨水溶液構成的反應溶液中吹入乙炔氣體而合成乙炔銀；

第1加熱處理工序，其在40～80℃的溫度下對所述乙炔銀進行加熱處理而制作出銀粒子內包中間體；

第2加熱處理工序，其在120～200℃的溫度下使所述銀粒子內包中間體發生自分解爆炸反應而得到分解產物；

氧化處理工序，于含氧氣氛中、在80～150℃以及氧含量為1～25體積％的條件下對所述分解產物進行10分鐘～100分鐘的加熱處理，從而得到因含有氧的氣體的存在下的燃燒而使非芳香族性碳得以除去的氧化處理后的分解產物；

清洗工序，從所述氧化處理后的分解產物中除去銀而得到碳材料中間體；以及

第3加熱處理工序，其在真空中或者不活潑氣體氣氛中于1600～2300℃的溫度下對所述碳材料中間體進行加熱處理而得到催化劑載體用碳材料。