[发明专利]燃料电池用催化剂和使用该催化剂的固体高分子型燃料电池

权利要求书

1.一种固体高分子型燃料电池用催化剂，其特征在于，包含：石墨化了的碳粉、和作为活性物质的铌的碳氮氧化物或钛的碳氮氧化物。

2.根据权利要求1所述的固体高分子型燃料电池用催化剂，其特征在于，碳粉是在非氧化性气氛下将炭黑在2500℃以上加热得到的。

3.根据权利要求2所述的固体高分子型燃料电池用催化剂，其特征在于，炭黑是选自油炉法炭黑、乙炔黑、热裂法炭黑和槽法炭黑中的至少一种。

4.根据权利要求2或3所述的固体高分子型燃料电池用催化剂，其特征在于，在炭黑中含有0.01～5质量％的硼。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的固体高分子型燃料电池用催化剂，其特征在于，还含有纤维状碳。

6.根据权利要求5所述的固体高分子型燃料电池用催化剂，其特征在于，纤维状碳是气相生长碳纤维。

7.根据权利要求6所述的固体高分子型燃料电池用催化剂，其中，气相生长碳纤维是在2500℃以上的温度下进行了石墨化处理的纤维，该纤维中的硼含量为0.01～5质量％。

8.根据权利要求1～7的任一项所述的固体高分子型燃料电池用催化剂，其特征在于，铌的碳氮氧化物的组成式由NbC_xN_yO_z表示，其中，x、y、z表示原子数的比，0.01＜x≤2、0.01≤y≤2、0.01≤z≤3，并且x+y+z≤5，在采用使用Cu-Kα射线的粉末X射线衍射法测定所述铌的碳氮氧化物时，在衍射角2θ＝33°～43°之间观测到2个以上的衍射线峰。

9.根据权利要求1～8的任一项所述的固体高分子型燃料电池用催化剂，其特征在于，在采用使用Cu-Kα射线的粉末X射线衍射法测定所述铌的碳氮氧化物时，观察到归属于Nb₁₂O₂₉的峰。

10.根据权利要求1～7的任一项所述的固体高分子型燃料电池用催化剂，其中，钛的碳氮氧化物的组成式由TiC_xN_yO_z表示，式中的x、y、z表示原子数的比，0＜x≤1.00、0＜y≤1.00、0.1≤z≤3.0、1.0≤x+y+z≤5.0，并且2.0≤4x+3y+2z，根据使用Cu-Kα射线的粉末X射线衍射法，所述钛的碳氮氧化物为金红石型晶体结构。

11.一种固体高分子型燃料电池，具备阴极催化剂层，所述阴极催化剂层含有权利要求1～10的任一项所述的催化剂。