CARBON CATALYST, BATTERY ELECTRODE AND BATTERY

• Main Authors: SATO, Tetsutaro, NARIZUKA, Kumi, KUBOTA, Yuji, KISHIMOTO, Takeaki
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 17.01.2019
• Subjects: APPARATUS THEREFOR; BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOIDCHEMISTRY; CHEMISTRY; COMPOUNDS THEREOF; ELECTRICITY; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTIONOF COMPOUNDS OR NON-METALS; INORGANIC CHEMISTRY; METALLURGY; NON-METALLIC ELEMENTS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY; THEIR RELEVANT APPARATUS; TRANSPORTING

Provided are: a carbon catalyst which has excellent durability; a battery electrode; and a battery. This carbon catalyst comprises: a carbon structure which has a nitrogen desorption amount of 0.75 × 10-5 mol/g or more over the range from 800°C to 1,000°C or a nitrogen desorption amount of 1.20 × 10-5 mol/g or more over the range from 600°C to 1,000°C as determined by a programmed-temperature desorption method that determines the nitrogen desorption amount over the range from 600°C to 1,000°C; a carbon structure which has a pH of 9.2 or more at the isoelectric point of the zeta potential; or a carbon structure which has a ratio of the intensity of a first nitrogen peak that has a peak top within the binding energy range of 398.0 ± 1.0 eV to the intensity of a second nitrogen peak that has a peak top within the binding energy range of 400.5 ± 1.0 eV of 0.620 or more, said peaks being obtained by separating peaks ascribed to the 1s orbital of a nitrogen atom in the photoelectron spectrum obtained by X-ray photoelectron spectroscopy. L'invention concerne : un catalyseur au carbone qui présente une excellente durabilité, une électrode de batterie et une batterie. Ce catalyseur au carbone comprend : une structure de carbone ayant une quantité de désorption d'azote de 0,75 × 10-5 mol/g ou plus sur une plage allant de 800 °C à 1 000 °C ou une quantité de désorption d'azote de 1,20 × 10-5 mol/g ou plus sur une plage allant de 600 °C à 1 000 °C tel que déterminé par un procédé de désorption à température programmée qui établit la quantité de désorption d'azote sur une plage allant de 600 °C à 1 000 °C; une structure de carbone ayant un pH supérieur ou égal à 9,2 au point isoélectrique du potentiel zêta; ou une structure de carbone ayant un rapport de l'intensité de la première crête d'azote avec un sommet de crête dans la plage d'énergie de liaison de 398,0 ± 1,0 eV à l'intensité d'une seconde crête d'azote avec un sommet de crête dans la plage d'énergie de liaison de 400,5 ± 1,0 eV de 0,620 ou plus, lesdites crêtes étant obtenues par séparation de crêtes attribuées à l'orbite 1s d'un atome d'azote dans le spectre photoélectronique obtenu par spectroscopie photoélectronique à rayons X. 優れた耐久性を有する炭素触媒、電池電極及び電池を提供する。炭素触媒は、６００℃から１０００℃までの窒素脱離量を測定する昇温脱離法において、８００℃から１０００℃までの窒素脱離量０．７５×１０－５ｍоｌ／ｇ以上又は６００℃から１０００℃までの窒素脱離量１．２０×１０－５ｍоｌ／ｇ以上を示す炭素構造、ゼータ電位の等電点ｐＨ９．２以上を示す炭素構造、又は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、窒素原子の１ｓ軌道に由来するピークを分離して得られる、結合エネルギー３９８．０±１．０ｅＶの範囲内にピークトップを有する第一の窒素ピークの強度の、結合エネルギー４００．５±１．０ｅＶの範囲内にピークトップを有する第二の窒素ピークの強度に対する比０．６２０以上を示す炭素構造を含む。