JP2021023874A5

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Publication number: JP2021023874A5
Application number: JP2019143406A
Authority: JP
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2039-08-02

Claims

炭素担体と、前記炭素担体に担持された貴金属粒子とを含み、
Ｘ線光電子分光法で得られる光電子スペクトルにおいて、下記（１）～（６）の窒素原子のピーク：
（１）結合エネルギー３９８．６±０．２ｅＶの範囲内にピークトップを有する第一の窒素原子のピーク；、
（２）結合エネルギー３９９．５±０．３ｅＶの範囲内にピークトップを有する第二の窒素原子のピーク；、
（３）結合エネルギー４００．５±０．２ｅＶの範囲内にピークトップを有する第三の窒素原子のピーク；、
（４）結合エネルギー４０１．３±０．３ｅＶの範囲内にピークトップを有する第四の窒素原子のピーク；、
（５）結合エネルギー４０３．４±０．４ｅＶの範囲内にピークトップを有する第五の窒素原子のピーク；及び
（６）結合エネルギー４０４．５±０．５ｅＶの範囲内にピークトップを有する第六の窒素原子のピーク；
に分離される、窒素原子の１ｓ軌道に由来するピークを示し、
Ｘ線光電子分光法で測定される、前記（１）～（６）の窒素原子のピーク面積の合計に対する、前記第二の窒素原子のピーク面積の比が０．０３以上であり、
Ｘ線光電子分光法で測定される、炭素原子濃度に対する、前記第二の窒素原子濃度の比が０．０００５以上である、
金属担持触媒。
炭素担体と、前記炭素担体に担持された触媒金属粒子とを含む金属担持触媒であって、
Ｘ線光電子分光法で得られる光電子スペクトルにおいて、下記（１）～（６）の窒素原子のピーク：
（１）結合エネルギー３９８．６±０．２ｅＶの範囲内にピークトップを有する第一の窒素原子のピーク；、
（２）結合エネルギー３９９．５±０．３ｅＶの範囲内にピークトップを有する第二の窒素原子のピーク；、
（３）結合エネルギー４００．５±０．２ｅＶの範囲内にピークトップを有する第三の窒素原子のピーク；、
（４）結合エネルギー４０１．３±０．３ｅＶの範囲内にピークトップを有する第四の窒素原子のピーク；、
（５）結合エネルギー４０３．４±０．４ｅＶの範囲内にピークトップを有する第五の窒素原子のピーク；及び
（６）結合エネルギー４０４．５±０．５ｅＶの範囲内にピークトップを有する第六の窒素原子のピーク；
に分離される、窒素原子の１ｓ軌道に由来するピークを示し、
Ｘ線光電子分光法で測定される、前記（１）～（６）の窒素原子のピーク面積の合計に対する、前記第二の窒素原子のピーク面積の比が０．０３以上であり、
Ｘ線光電子分光法で測定される、炭素原子濃度に対する、前記第二の窒素原子濃度の比が０．０００５以上であり、
前記触媒金属粒子は、白金粒子であり、
前記金属担持触媒を含む回転ディスク電極を用いたサイクリックボルタンメトリーにおいて測定される水素吸着電気量を、白金に対する水素吸着の理論的な面積換算電気量及び前記金属担持触媒に担持された白金の重量で除して得られる電気化学的表面積（Ｈ _２－ＥＣＳＡ）が２０．０ｍ ^２／ｇ－白金以上であり、
前記金属担持触媒を含む回転ディスク電極を用いたストリッピングボルタンメトリーにおいて測定される一酸化炭素吸着電気量を、白金に対する一酸化炭素吸着の理論的な面積換算電気量及び前記金属担持触媒に担持された白金の重量で除して得られる電気化学的表面積（ＣＯ－ＥＣＳＡ）が２０．０ｍ ^２／ｇ－白金以上である、
金属担持触媒。
炭素担体と、前記炭素担体に担持された触媒金属粒子とを含み、
Ｘ線光電子分光法で得られる光電子スペクトルにおいて、下記（１）～（６）の窒素原子のピーク：
（１）結合エネルギー３９８．６±０．２ｅＶの範囲内にピークトップを有する第一の窒素原子のピーク；、
（２）結合エネルギー３９９．５±０．３ｅＶの範囲内にピークトップを有する第二の窒素原子のピーク；、
（３）結合エネルギー４００．５±０．２ｅＶの範囲内にピークトップを有する第三の窒素原子のピーク；、
（４）結合エネルギー４０１．３±０．３ｅＶの範囲内にピークトップを有する第四の窒素原子のピーク；、
（５）結合エネルギー４０３．４±０．４ｅＶの範囲内にピークトップを有する第五の窒素原子のピーク；及び
（６）結合エネルギー４０４．５±０．５ｅＶの範囲内にピークトップを有する第六の窒素原子のピーク；
に分離される、窒素原子の１ｓ軌道に由来するピークを示し、
Ｘ線光電子分光法で測定される、前記（１）～（６）の窒素原子のピーク面積の合計に対する、前記第二の窒素原子のピーク面積の比が０．０３以上であり、
Ｘ線光電子分光法で測定される、炭素原子濃度に対する、前記第二の窒素原子濃度の比が０．０００５以上である、
ラマン分光法により得られるラマンスペクトルにおいて、１６００ｃｍ ^－１付近にピークトップを有するＧバンドの強度に対する、前記Ｇバンドと１３６０ｃｍ ^－１付近にピークトップを有するＤバンドとの間の最小強度の比０．２５以上、０．４０以下を示す炭素構造を含む、
金属担持触媒。
Ｘ線光電子分光法で測定される、炭素原子濃度に対する、前記第一の窒素原子濃度と前記第三の窒素原子濃度と前記第四の窒素原子濃度との合計の比が０．００４以上である、
請求項１乃至３のいずれかに記載の金属担持触媒。
前記第一の窒素原子のピーク面積に対する、前記第二の窒素原子のピーク面積の比が０．１２以上である、
請求項１乃至４のいずれかに記載の金属担持触媒。
前記（１）～（６）の窒素原子のピーク面積の合計に対する、前記第一の窒素原子のピーク面積の比が０．４８以下である、
請求項１乃至５のいずれかに記載の金属担持触媒。
前記（１）～（６）の窒素原子のピーク面積の合計に対する、前記第四の窒素原子のピーク面積の比が０．１５以上である、
請求項１乃至６のいずれかに記載の金属担持触媒。
ＣｕＫα線による粉末Ｘ線回折図形における回折角２θが４０°付近の回折線を分離することで得られる１以上の回折ピークの回折角及び半値全幅を用いてシェラーの式により算出される前記触媒金属粒子の平均結晶子径が５．４０ｎｍ以下である、
請求項１乃至７のいずれかに記載の金属担持触媒。
ラマン分光法により得られるラマンスペクトルにおいて、１３６０ｃｍ^－１付近にピークトップを有するＤバンドの半値幅１６０ｃｍ^－１以下を示す炭素構造を含む、請求項１乃至８のいずれかに記載の金属担持触媒。
ラマン分光法により得られるラマンスペクトルにおいて、１６００ｃｍ^－１付近にピークトップを有するＧバンドの半値幅８０ｃｍ^－１以下を示す炭素構造を含む、請求項１乃至９のいずれかに記載の金属担持触媒。
昇温脱離法において、前記炭素担体の単位重量あたり、６００℃から１０００℃までの窒素脱離量１．２０×１０^－５（ｍｏｌ／ｇ－担体）以上を示す炭素構造を含む、請求項１乃至１０のいずれかに記載の金属担持触媒。
昇温脱離法において、前記炭素担体の単位重量あたり、８００℃から１０００℃までの窒素脱離量０．７５×１０^－５（ｍｏｌ／ｇ－担体）以上を示す炭素構造を含む、請求項１乃至１１のいずれかに記載の金属担持触媒。
請求項１乃至１２のいずれかに記載の金属担持触媒を含む、電池電極。
請求項１３に記載の電池電極を含む、電池。