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酸素電極触媒およびその製造方法

国内特許コード P150012670
整理番号 (S2014-0730-N0)
掲載日 2015年12月16日
出願番号 特願2015-053955
公開番号 特開2015-195194
出願日 平成27年3月17日(2015.3.17)
公開日 平成27年11月5日(2015.11.5)
優先権データ
  • 特願2014-070585 (2014.3.28) JP
発明者
  • 衣本 太郎
出願人
  • 国立大学法人 大分大学
発明の名称 酸素電極触媒およびその製造方法
発明の概要 【課題】電池の高い重量エネルギー密度を達成し、電極の低価格化をもたらす酸素電極触媒を提供する。
【解決手段】本発明による酸素電極触媒は、繊維状炭素-ランタンマンガン酸化物複合材料を含む酸素電極触媒であり、ここで前記繊維状炭素はカーボンナノファイバー、カーボンナノチューブまたは炭素繊維であり、かつ前記ランタンマンガン酸化物はLaMnO3、酸素欠陥を有する酸化物LaMnO(xは2.5以上、3未満)、Aサイト部分置換型La1-xxMnO3(AはY、Sr、KもしくはCa、xは0.5未満)、またはBサイト部分置換型LaMn1-yy3(BはV、Cr、FeもしくはAl、yは0.5未満)である。本発明の繊維状炭素-ランタンマンガン酸化物複合材料は、ランタン源化合物とマンガン源化合物の溶液に、繊維状炭素を混合し、その後に、熱処理して得られる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


例えば空気電池において、酸素電極反応(酸素発生反応と酸素還元反応)へ高い触媒活性を有する電極材料は、空気を活物質とする将来の二次電池に対して必要不可欠である。酸素電極反応には、これまでにペロブカイト(ペロブスカイト(灰チタン石)と同一の結晶構造を有する)型金属酸化物、パイロクロア(結晶系は斜方晶系の八面体結晶である)型金属酸化物、白金等の様々な材料が検討されてきている(たとえば、特許文献1)。しかしながら、電池の高い重量エネルギー密度を達成し、電極の低価格化を図るためには、さらに金属の使用量を減らし、電極自体の軽量化を図ることが望まれている。

産業上の利用分野


本発明は、空気電池等における酸素電極触媒およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
繊維状炭素-ランタンマンガン酸化物複合材料を含む酸素電極触媒であり、ここで前記繊維状炭素はカーボンナノファイバー、カーボンナノチューブまたは炭素繊維であり、かつ前記ランタンマンガン酸化物はLaMnO3、酸素欠陥を有する酸化物LaMnO(xは2.5以上、3未満)、Aサイト部分置換型La1-xxMnO3(AはY、Sr、KもしくはCa、xは0.5未満)、またはBサイト部分置換型LaMn1-yy3(BはV、Cr、FeもしくはAl、yは0.5未満)である酸素電極触媒。

【請求項2】
前記繊維状炭素100質量部に対し前記ランタンマンガン酸化物が1~50質量部の質量比である請求項1に記載の酸素電極触媒。

【請求項3】
ランタン源化合物およびマンガン源化合物を溶液とし、繊維状炭素を混合した後に、熱処理して繊維状炭素-ランタンマンガン酸化物複合材料を得ることを特徴とする繊維状炭素-ランタンマンガン酸化物複合材料を含む酸素電極触媒の製造方法。

【請求項4】
前記溶液にさらに第四級塩を添加する請求項3に記載の酸素電極触媒の製造方法。

【請求項5】
前記第四級塩がアンモニウム塩またはホスホニウム塩である請求項4に記載の酸素電極触媒の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015053955thum.jpg
出願権利状態 公開
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