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公開番号2025178584
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-09
出願番号2024085254
出願日2024-05-27
発明の名称電極用触媒、電気化学デバイス用電極および電気化学デバイス
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人真明センチュリー
主分類B01J 31/08 20060101AFI20251202BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】触媒の単位量当りの活性を各材料の単位量当りの活性に比べて高くできる電極用触媒、電気化学デバイス用電極および電気化学デバイスを提供する。
【解決手段】電極用触媒は、Mnを含むペロブスカイト型の結晶構造をもつ第1の酸素化合物と、第2の酸素化合物と、を含み、還元性の雰囲気における熱処理前後の、X線吸収分光法により求められるMn原子の価数変化量が、第1の酸素化合物の前記雰囲気における熱処理前後の、X線吸収分光法により求められるMn原子の価数変化量よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ｍｎを含むペロブスカイト型の結晶構造をもつ第１の酸素化合物と、第２の酸素化合物と、を含む電極用触媒であって、
還元性の雰囲気における熱処理前後の、Ｘ線吸収分光法により求められるＭｎ原子の価数変化量が、前記第１の酸素化合物の前記雰囲気における熱処理前後の、Ｘ線吸収分光法により求められるＭｎ原子の価数変化量よりも大きい電極用触媒。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記第２の酸素化合物は層状構造を有する請求項１記載の電極用触媒。
【請求項３】
前記第２の酸素化合物は化学式Ａ
ｎ＋１
Ｂ
ｎ
Ｘ
３ｎ＋１＋δ
（δ≦０．５）で表される結晶構造をもつ請求項２記載の電極用触媒。
【請求項４】
前記第２の酸素化合物のＢサイトはＮｉを含む請求項３記載の電極用触媒。
【請求項５】
前記第１の酸素化合物の結晶構造を化学式ＡＢＯ
３－δ
（δ≦０．５）で表すとＡサイトはＬａを含み、
前記第２の酸素化合物のＡサイトはＬａを含む請求項４記載の電極用触媒。
【請求項６】
前記第１の酸素化合物および前記第２の酸素化合物は、Ａサイトにアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む請求項５記載の電極用触媒。
【請求項７】
前記第１の酸素化合物および前記第２の酸素化合物の少なくとも一方は、ＡサイトにＳｒを含む請求項５記載の電極用触媒。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の電極用触媒を含む電気化学デバイス用電極。
【請求項９】
請求項１から７のいずれかに記載の電極用触媒を含む電気化学デバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は電極用触媒、電気化学デバイス用電極および電気化学デバイスに関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
酸素の電気化学的酸化反応や還元反応が電極上で生じる電気化学デバイスは、これらの反応の過電圧によるエネルギー損失が問題となる。過電圧をより小さくするための電極用触媒として、Ｍｎを含むペロブスカイト型の結晶構造をもつ酸素化合物から選択される、酸素還元反応（ＯＲＲ）の活性が高い材料（ＯＲＲ材料）と酸素発生反応（ＯＥＲ）の活性が高い材料（ＯＥＲ材料）とを複合化する先行技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－１９０８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術では材料の複合比率に応じて触媒当りのＯＲＲ材料およびＯＥＲ材料の含有量は少なくなるため、触媒の単位量当りの活性が、各材料の単位量当りの活性に比べて低くなるという問題点がある。
【０００５】
本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、触媒の単位量当りの活性を各材料の単位量当りの活性に比べて高くできる電極用触媒、電気化学デバイス用電極および電気化学デバイスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するための第１の態様は電極用触媒であって、Ｍｎを含むペロブスカイト型の結晶構造をもつ第１の酸素化合物と、第２の酸素化合物と、を含み、還元性の雰囲気における熱処理前後の、Ｘ線吸収分光法により求められるＭｎ原子の価数変化量が、第１の酸素化合物の前記雰囲気における熱処理前後の、Ｘ線吸収分光法により求められるＭｎ原子の価数変化量よりも大きい。
【０００７】
第２の態様は、第１の態様において、第２の酸素化合物は層状構造を有する。
【０００８】
第３の態様は、第１又は第２の態様において、第２の酸素化合物は化学式Ａ
ｎ＋１
Ｂ
ｎ
Ｘ
３ｎ＋１＋δ
（δ≦０．５）で表される結晶構造をもつ。
【０００９】
第４の態様は、第３の態様において、第２の酸素化合物のＢサイトはＮｉを含む。
【００１０】
第５の態様は、第３又は第４の態様において、第１の酸素化合物の結晶構造を化学式ＡＢＯ
３－δ
（δ≦０．５）で表すとＡサイトはＬａを含み、第２の酸素化合物のＡサイトはＬａを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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