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OXYGEN ELECTRODE CATALYST AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME

Patent code P150012670
File No. (S2014-0730-N0)
Posted date Dec 16, 2015
Application number P2015-053955
Publication number P2015-195194A
Patent number P6590138
Date of filing Mar 17, 2015
Date of publication of application Nov 5, 2015
Date of registration Sep 27, 2019
Priority data
  • P2014-070585 (Mar 28, 2014) JP
Inventor
  • (In Japanese)衣本 太郎
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人大分大学
Title OXYGEN ELECTRODE CATALYST AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oxygen electrode catalyst that achieves high weight energy density for a battery and reduces the price of an electrode.
SOLUTION: An oxygen electrode catalyst contains composite material of fibrous carbon and lanthanum manganese oxide. The fibrous carbon is carbon nanofiber, carbon nanotube or carbon fiber. The lanthanum manganese oxide is LaMnO3, oxide having oxygen defect LaMnOx (x is not less than 2.5 and not more than 3), A site partial substitution type La1-xAxMnO3 (A represents Y, Sr, K or Ca, and x is less than 0.5), or B site partial substitution type LaMn1-yByO3 (B represents V, Cr, Fe or Al, and y is less than 0.5). The composite material of fibrous carbon and lanthanum manganese oxide is obtained by mixing fibrous carbon in solution of a lanthanum source compound and a manganese source component and then conducting a thermal treatment.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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、前記繊維状炭素に前記ランタンマンガン酸化物が担持されており、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LaMnOx(xは2.5以上、3未満)、Aサイト部分置換型La1-xAxMnO3(AはY、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-yByO3(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】
 
請求項1または2に記載の酸素電極触媒を製造する方法であって、前記ランタンマンガン酸化物がLaMnO3または酸素欠陥を有する酸化物LaMnOxである場合には、ランタン源化合物およびマンガン源化合物を溶液とし、前記ランタンマンガン酸化物がAサイト部分置換型La1-xAxMnO3またはBサイト部分置換型LaMn1-yByO3である場合には、ランタン源化合物、マンガン源化合物、およびAサイト源化合物またはBサイト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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015053955thum.jpg
State of application right Registered
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