[发明专利]催化剂颗粒、催化剂油墨、燃料电池用电极催化剂层、膜电极组合件、聚合物电解质燃料电池及制备催化剂颗粒和催化剂油墨的方法

权利要求书

1.一种催化剂颗粒的制造方法，包括：使催化剂颗粒，其是支撑着催化剂材料的碳颗粒，暴露于增湿气氛；随后将所述碳颗粒及聚合物电解质分散于用于催化剂油墨的溶剂中。

2.根据权利要求1所述的制造方法，还包括在使所述碳颗粒暴露于所述增湿气氛之前使所述碳颗粒支撑所述催化剂材料。

3.根据权利要求1或2所述的制造方法，还包括在将所述碳颗粒添加到所述溶剂中之前使所述碳颗粒的温度保持低于所述增湿气氛的温度。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的制造方法，其中所述碳颗粒暴露于增湿气氛包括将所述催化剂颗粒，其是支撑着所述催化剂材料的所述碳颗粒，的水含量调整到4.8质量%或更大且11.4质量%或更小。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的制造方法，其中所述碳颗粒暴露于增湿气氛包括使所述碳颗粒暴露于具有80℃或更高且130℃或更低的温度的增湿气氛。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的制造方法，其中所述碳颗粒暴露于增湿气氛包括使所述碳颗粒暴露于具有90%RH或更大且小于100%RH的相对湿度的增湿气氛。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的制造方法，还包括提供根据JISK6217-2测定比表面积为200m²/g或更大且1,500m²/g或更小的碳颗粒作为待暴露于所述增湿气氛的碳颗粒。

8.一种催化剂油墨的制造方法，包括：

通过将通过根据权利要求1到7中任一项所述的制造方法制造的所述催化剂颗粒及聚合物电解质分散于溶剂中形成所述催化剂油墨；及

将所述聚合物电解质对所述催化剂颗粒，其是支撑着所述催化剂材料的所述碳颗粒，的重量比调整到0.04或更大且3.00或更小。

9.一种催化剂颗粒，其包含催化剂材料及支撑所述催化剂材料的碳颗粒，其中所述催化剂颗粒具有4.8质量%或更大且20质量%或更小的水含量。

10.根据权利要求9所述的催化剂颗粒，其中根据JIS K6217-2测定所述催化剂颗粒具有200m²/g或更大且1,500m²/g或更小的比表面积。

11.根据权利要求9或10所述的催化剂颗粒，其中所述催化剂颗粒的水含量通过在将所述催化剂颗粒及聚合物电解质分散于用于催化剂油墨的溶剂中之前使所述碳颗粒暴露于增湿气氛来实现。

12.一种催化剂油墨，其通过将根据权利要求9到11中任一项所述的催化剂颗粒及聚合物电解质分散于溶剂中来制备，其中所述聚合物电解质对所述催化剂颗粒的重量比为0.04或更大且3.00或更小。

13.一种用于燃料电池的电极催化剂层，其通过将根据权利要求12所述的催化剂油墨涂覆到衬底而形成于所述衬底上。

14.一种聚合物电解质燃料电池的膜电极组合件，其包括根据权利要求13所述的电极催化剂层用于构成燃料电极及空气电极中的至少所述空气电极。

15.一种聚合物电解质燃料电池，其包括根据权利要求14所述的膜电极组合件及一对夹着所述膜电极组合件的隔板。