一种水电解小室的电极催化剂，具备催化剂和中性的固有微多孔性聚合物。和中性的固有微多孔性聚合物。和中性的固有微多孔性聚合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水电解小室的电极催化剂、水电解小室及水电解装置
[0001]本公开涉及水电解小室的电极催化剂、水电解小室及水电解装置。
技术介绍
[0002]近年来，期待开发出可用于水电解装置的催化剂材料。
[0003]专利文献1中公开了具有特罗格碱骨架的高分子。专利文献2中公开了具有螺二茚满骨架的高分子。专利文献3中公开了包含酰亚胺基的高分子膜。
[0004]非专利文献1中公开了包含固有微多孔性聚合物(Polymers of Intrinsic Microporosity，PIM)的膜。非专利文献2中公开了具有特罗格碱的多孔性高分子。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2017/091357号
[0008]专利文献2：国际公开第2005/012397号
[0009]专利文献3：美国专利申请公开第2014/255636号说明书
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：Canghai Ma et al.,Polymers ofIntrinsic Microporosity(PIMs)Gas Separation Membranes:A mini Review(PIMs),Proceedings ofthe Nature Research Society,2018,Vol.2,No.02002,p.1
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[0012]非专利文献2：Mariolino Carta et al.,The synthesis of microporous polymers using Troger's base formation,Polymer Chemistry,2014,Vol.5,p.5267
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技术实现思路
[0013]专利技术所要解决的课题
[0014]本公开提供具有低过电压的水电解小室的电极催化剂。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]本公开的一个方式提供一种水电解小室的电极催化剂，其具备：
[0017]催化剂、和
[0018]中性的固有微多孔性聚合物。
[0019]专利技术效果
[0020]根据本公开，可提供具有低过电压的水电解小室的电极催化剂。
附图说明
[0021][图1]图1为示意性地示出第1实施方式涉及的水电解小室的电极催化剂的图。
[0022][图2]图2为示意性地示出层状双氢化物(layered double hydride，LDH)的结晶结构的一例的图。
[0023][图3]图3为示意性地示出第2实施方式涉及的水电解小室的一例的截面图。
[0024][图4]图4为示意性地示出第3实施方式涉及的水电解装置的一例的截面图。
[0025][图5]图5为示意性地示出第4实施方式涉及的水电解小室的另一例的截面图。
[0026][图6]图6为示意性地示出第5实施方式涉及的水电解装置的另一例的截面图。
具体实施方式
[0027](成为本公开的基础的见解)
[0028]作为全球变暖对策，太阳光及风力等可再生能源的利用引人瞩目。但是，在利用可再生能源进行的发电中，产生剩余电力被浪费这样的问题。因此，可再生能源的利用效率不一定充分。因此，研究了利用剩余电力制造氢并进行储存的方法。
[0029]作为利用剩余电力制造氢的方法，一般可采用水的电解。水的电解也被称为水电解。为了廉价且稳定地制造氢，需要开发出高效率且长寿命的水电解装置。作为水电解装置的主要构成要素，可举出由气体扩散层、催化剂及电解质膜构成的膜电极接合体(MEA)。
[0030]为了提供高效率且长寿命的水电解装置，特别需要提高催化剂的性能及催化剂的耐久性。在水电解小室的电极催化剂中，为了提高催化剂材料的分散性、以及/或者为了提高对电极等基板的结合力，可使用有机材料。通过使用有机材料，能够提高催化剂材料的分散性，或者提高对基板的结合力。
[0031]但是，典型而言，有机材料的电阻大，通过使有机材料覆盖催化剂的表面的活性部位，从而在施加了电压的情况下，过电压会增加。因此，重要的是，提供即使在使用了有机材料的情况下也能降低由电极的过电压造成的损失的电极催化剂。因此，本申请的专利技术人针对能够抑制覆盖催化剂的面积的材料而反复进行了深入研究。其结果是，首次发现了固有微多孔性聚合物(PIM)的使用在降低水电解小室的电极催化剂的过电压的方面是有利的。
[0032]基于上述的见解，本申请的专利技术人发现了以下的新型的水电解小室的电极催化剂。
[0033](本公开涉及的一个方式的概要)
[0034]本公开的第1方式涉及的水电解小室的电极催化剂具备：
[0035]催化剂、和
[0036]中性的固有微多孔性聚合物。
[0037]根据第1方式，可提供具有低过电压的水电解小室的电极催化剂。
[0038]在本公开的第2方式中，例如，在第1方式涉及的水电解小室的电极催化剂中，上述固有微多孔性聚合物可以具有特罗格碱骨架。
[0039]在本公开的第3方式中，例如，在第1方式涉及的水电解小室的电极催化剂中，上述固有微多孔性聚合物可以具有螺二茚满骨架。
[0040]在本公开的第4方式中，例如，在第1方式涉及的水电解小室的电极催化剂中，上述固有微多孔性聚合物可以具有聚酰亚胺骨架。
[0041]根据第2至第4方式，水电解小室的电极催化剂能抑制过电压的增加。
[0042]本公开的第5方式涉及的水电解小室具备：
[0043]阳极、
[0044]阴极、和
[0045]配置在上述阳极与上述阴极之间的电解质膜，
[0046]选自由上述阳极及上述阴极组成的组中的至少一者包含第1至第4方式中任一方式涉及的电极催化剂。
[0047]根据第5方式，水电解小室能抑制过电压的增加。
[0048]在本公开的第6方式中，例如，在第5方式涉及的水电解小室中，上述电解质膜可以包含质子交换膜。
[0049]在本公开的第7方式中，例如，在第5方式涉及的水电解小室中，上述电解质膜可以包含阴离子交换膜。
[0050]根据第6及第7方式，在阳极产生的氧气与在阴极产生的氢气不易混合。
[0051]本公开的第8方式涉及的水电解小室具备：
[0052]将第一空间与第二空间隔开的隔膜、
[0053]设置在上述第一空间中的阳极、和
[0054]设置在上述第二空间中的阴极，
[0055]选自由上述阳极及上述阴极组成的组中的至少一者包含第1至第4方式中任一方式涉及的电极催化剂。
[0056]根据第8方式，水电解小室能抑制过电压的增加。
[0057]本公开的第9方式涉及的水电解装置具备：
[0058]第5至第8方式中任一方式涉及的水电解小室、和电压施加器、...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水电解小室的电极催化剂，其具备：催化剂、和中性的固有微多孔性聚合物。2.根据权利要求1所述的水电解小室的电极催化剂，所述固有微多孔性聚合物具有特罗格碱骨架。3.根据权利要求1所述的水电解小室的电极催化剂，所述固有微多孔性聚合物具有螺二茚满骨架。4.根据权利要求1所述的水电解小室的电极催化剂，所述固有微多孔性聚合物具有聚酰亚胺骨架。5.一种水电解小室，其具备：阳极、阴极、和配置在所述阳极与所述阴极之间的电解质膜，选自由所述阳极及所述阴极组成的组中的至少一者包含权利要求1至4中任一项所述的电极催化剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：白泷浩志，林隆夫，村濑英昭，铃鹿理生，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：
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