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CARBIDE ELECTRODE CATALYST commons meetings

Patent code P04P001446
File No. A151P49
Posted date Dec 7, 2004
Application number P2003-097408
Publication number P2004-303664A
Patent number P4463490
Date of filing Mar 31, 2003
Date of publication of application Oct 28, 2004
Date of registration Feb 26, 2010
Inventor
  • (In Japanese)太田 健一郎
  • (In Japanese)神谷 信行
  • (In Japanese)光島 重徳
  • (In Japanese)石原 顕光
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title CARBIDE ELECTRODE CATALYST commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To keep a catalyst capability of a transition metal carbide and enhance corrosion resistance since the scope of application as an electrode catalyst is limited to the case where electrode potential is low according to a report that, in a state of high electrode potential of 0.4 V or higher in an acidic electrolyte, the transition metal carbide causes active dissolution and cannot be stably present.
SOLUTION: The carbide electrode catalyst is prepared by adding at least one kind of metal different from a transition metal in the transition metal carbide to the transition metal carbide, at least one kind of metal is preferentially oxidized than the transition metal in the acidic electrolyte, and forms an oxide film having thickness not obstructing the catalytic activity of the transition metal carbide.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


貴金属、特に、白金は高い電位で安定であり、各種の反応に対して触媒能が高いため、各種電気化学システムの電極触媒として用いられている。しかしながら、白金の価格が高いことや資源量が限られていること、燃料電池用の電極触媒としては更に高活性の電極触媒が要求されることから、白金触媒の代替材料が望まれている。



遷移金属炭化物は白金とその電子構造が類似しているものがあり、白金触媒の代替材料として注目されてきた(例えば、非特許文献1,2、特許文献1)。その高い電気伝導性も電極触媒としての利点であり、電極触媒としての利用が試みられている。



【非特許文献1】
R. J.Colton etal.,Chem.Phys.Lett., 34-2,337(1975)
【非特許文献2】
L.H. Bennett et al., Science, 184, 563 (1974)
【特許文献1】
特公昭63-10084号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、水電解、有機電解、燃料電池用などの電気化学システム用の電極触媒に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
遷移金属炭化物に該遷移金属と異なる少なくとも1種の単体金属を添加した遷移金属炭化物からなる電極触媒であって、該少なくとも1種の単体金属は酸性電解液中で該遷移金属よりも優先的に酸化されて、遷移金属炭化物の触媒活性を阻害しない程度の厚さの酸化皮膜を形成する金属であり、可逆水素電極電位に対して0.4V以上の電位で使用されることを特徴とする遷移金属炭化物からなる電極触媒。

【請求項2】
 
電子伝導性粉末である触媒担体上に微粒子として分散させたことを特徴とする請求項1記載の遷移金属炭化物からなる電極触媒。

【請求項3】
 
酸性電解質を用いる燃料電池用電極触媒として用いられることを特徴とする請求項1又は2記載の遷移金属炭化物からなる電極触媒。

【請求項4】
 
遷移金属炭化物からなる電極触媒をスパッタ法にて製造する際に、ターゲットとして遷移金属炭化物と、該遷移金属と異なる少なくとも1種の単体金属を用い、該遷移金属炭化物と該単体金属を同時スパッタすることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の遷移金属炭化物からなる電極触媒の製造方法。

【請求項5】
 
遷移金属炭化物からなる電極触媒を溶液からの還元析出法で製造する際に、該溶液に遷移金属炭化物の原材料と、該遷移金属と異なる少なくとも1種の単体金属原料を仕込んで遷移金属炭化物と該単体金属を同時析出させることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の遷移金属炭化物からなる電極触媒の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2003097408thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST Research and Development of System Technologies for Resource Recycling and Minimum Energy Requirement AREA
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