JP7255769B2

JP7255769B2 - 導電性材料

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Publication number: JP7255769B2
Application number: JP2023507252A
Authority: JP
Inventors: 美保岸; 裕司堤; 裕亮吉川; 啓宏植村
Original assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Sakai Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2023-04-11
Anticipated expiration: 2042-03-29
Also published as: JPWO2022210700A1; EP4317069A1; WO2022210700A1

Description

本発明は、導電性材料に関する。より詳しくは、水電解セル、燃料電池の電極材料等に有用な導電性材料に関する。

燃料電池は、水素やアルコール等の燃料を酸素と電気化学的に反応させて電力を発生させる装置であり、電解質や作動温度等によって、固体高分子形（ＰＥＦＣ）、リン酸形（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形（ＭＣＦＣ）、固体酸化物形（ＳＯＦＣ）等に分けられる。例えば、固体高分子形燃料電池は、定置型電源や燃料電池車用途で使用されており、長期にわたって所望の発電性能を維持することが求められている。

固体高分子形燃料電池は、電解質としてイオン伝導性を有する高分子膜（イオン交換膜）を用いる燃料電池であり、電極材料として、カーボン担体上に白金を担持した材料（Ｐｔ／Ｃ）が従来から使用されている。比表面積が高く、導電性の高いカーボンは貴金属触媒の担体として用いられているが、高電位で水と反応し、ＣＯ_２として分解することが問題となっている。電極の中でもアノードの反応（Ｈ_２→２Ｈ^＋＋２ｅ^－）はカソードの反応（Ｏ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ^－→２Ｈ_２Ｏ）よりも反応が速く、反応に必要な触媒量はカソードよりも少なくてよい。一方でアノードは、燃料欠乏状態になると２Ｖを超える高電位になることが知られており、高電位耐久性はカソードよりも求められる。
また水素を製造するための最も現実的な方法である水の電気分解には、固体高分子形水電解とアルカリ電解と呼ばれる２種類の方式が主に使用されており、このうち固体高分子形水電解は、アルカリ電解と比較して高い電流密度で運転することが出来るため、システムを小型化出来るメリットがある。水の電気分解反応には、標準状態（２５℃、１気圧）で１．２３Ｖ以上の電圧が理論的に必要となり、水電解セルでは通常、２．０Ｖ程度までの高い電圧が使用される。

近年、燃料電池の電極向けに高電位耐久性の観点から、カーボンを使用しない導電性担体が開発されており、ＴｉＯ_２上にＴｉ系ペロブスカイト型酸化物を表面に配置したコアシェル型の触媒（特許文献１参照）や非導電性の酸化物に多量の貴金属を表面に配置した触媒（特許文献２参照）が提案されている。
水電解セルにおけるアノード（酸素発生極）には、酸素発生反応活性を有する触媒が必要であり、イリジウムが高い活性を有することが知られている（特許文献３，４参照）。

特開２０１７－１８３２８５号公報国際公開第２０１３／０９２５６８号特開２００８－２７４３２６号公報特開２００３－１６６０９３号公報

上述のとおり、従来、固体高分子形燃料電池に用いられる種々の電極が開発されており、特許文献１に記載の電極は、電位が急上昇した際に起こるカーボンの腐食劣化を防止するために担体自体にカーボンは使用されていないものの、電子伝導性が不十分であり、導電補助剤としてカーボンが使用され、高電位による腐食の恐れがある。また特許文献２に記載の電極には、貴金属の導電パスを形成するために、貴金属成分が５０％以上含まれ、電極部材のコストの問題があった。
また固体高分子形水電解セルにおけるアノードに使用する材料には、高い電子伝導性を有することに加えて、高電位耐久性に優れることが求められる。アノードの触媒としてイリジウムを使用する場合、コスト等の点から担体にイリジウムを担持して使用できることが望ましいが、上記の特性を満たし、かつイリジウムの担体に使用出来る材料が乏しいのが現状である。このため、通常は担体を有しないイリジウムまたは酸化イリジウムのみを触媒として用いているが、アノードを形成するためには一定の触媒嵩が必要であるため、高価なイリジウムを多量に使用しており、使用量低減が課題となっている。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、従来よりも少ない貴金属量で導電性が高い導電性材料を提供することを目的とする。

本発明者は、導電性材料について種々検討したところ、ルチル型酸化チタンと酸化イリジウムとを組み合わせて用いることにより、酸化イリジウムにより酸化チタン表面が充分に被覆されることを見いだし、導電性材料の表面に存在するイリジウム元素量に相当する、ＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合が、チタン元素とイリジウム元素との合計１００原子％に対して３０原子％以上であれば、イリジウム元素の全含有量が少ない場合でも、導電性に優れることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、ルチル型酸化チタンを含む導電性材料であって、該導電性材料は、ルチル型酸化チタン上に酸化イリジウムが存在し、該導電性材料中の全イリジウム元素の含有割合が、酸化チタンとイリジウムとの合計１００質量％に対して３０質量％以下であり、ＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合が、チタン元素とイリジウム元素との合計１００原子％に対して３０原子％以上である導電性材料である。

上記ルチル型酸化チタンのＢＥＴ比表面積は、５０ｍ^２／ｇ未満であることが好ましい。

本発明はまた、上記導電性材料を含む電極材料でもある。

上記電極材料は、導電性材料に白金、イリジウム、ルテニウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属及び／又は白金、イリジウム、ルテニウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属含有化合物が担持、又は、混合されていることが好ましい。

上記電極材料は、燃料電池用途に用いられることが好ましい。

上記電極材料は、水電解セル用途に用いられることが好ましい。

本発明は更に、上記電極材料を含む電極でもある。

上記電極を備える燃料電池でもある。

上記電極を備える水電解セルでもある。

本発明は更に、上記導電性材料を製造する方法であって、
該製造方法は、ルチル型酸化チタン上に酸化イリジウムを担持させる工程を含む導電性材料の製造方法でもある。

本発明の導電性材料は、上述の構成よりなり、従来よりも少ない貴金属量で導電性が高く、電池性能を向上させることができるため、水電解セル、燃料電池の電極材料等に好適に用いることができる。

実施例１で得られた導電性材料のＴＥＭ写真である。実施例２で得られた導電性材料のＴＥＭ写真である。実施例３で得られた導電性材料のＴＥＭ写真である。実施例４で得られた導電性材料のＴＥＭ写真である。比較例１で得られた導電性材料のＴＥＭ写真である。比較例２で得られた導電性材料のＴＥＭ写真である。比較例３で得られた導電性材料のＴＥＭ写真である。比較例４で得られた導電性材料のＴＥＭ写真である。

以下に本発明の好ましい形態について具体的に説明するが、本発明は以下の記載のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下に記載される本発明の個々の好ましい形態を２又は３以上組み合わせた形態も、本発明の好ましい形態に該当する。

＜導電性材料＞
本発明の導電性材料は、ルチル型酸化チタン上に酸化イリジウムが存在し、導電性材料中の全イリジウム元素の含有割合が、酸化チタンとイリジウムとの合計１００質量％に対して３０質量％以下であり、ＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合が、チタン元素とイリジウム元素の合計１００原子％に対して３０原子％以上である。
上記導電性材料において、ルチル型の酸化チタンと酸化イリジウムとを組み合わせて用いることにより、酸化イリジウムが酸化チタン表面を被覆することができる。これにより、全イリジウム量が少ない場合にも充分に導電パスを形成することができ、導電性材料は導電性に優れ、体積抵抗が小さくなる。

本発明において、ルチル型酸化チタンは、ルチル型結晶相を主相とする酸化チタンである。本発明の酸化チタンは、ルチル型結晶相を主相とするものであれば、例えば、アナタース型やブルッカイト型、マグネリ型、コランダム型、ＮａＣｌ型の異相を含んでいてもよい。
本明細書中、「ルチル型結晶相を主相とする」とは、酸化チタン粉粒体の粉末Ｘ線回折パターン（ＣｕＫα、２θ＝１０～７０°の測角範囲）において、回折角２θ＝２７．４°、３６．１°、５４．３°のそれぞれ±２°の範囲に回折ピークを有し、かつ２θ＝２７．４°、３６．１°、３９．２°、４１．２°、４４．１°、５４．３°、５６．６°のそれぞれ±２°の範囲以外に、測角範囲内の最大ピーク強度の５０％、好ましくは３０％、より好ましくは２５％を超える回折ピークが現れないことを意味する。
粉末Ｘ線回折パターンの具体的な測定条件は、実施例において後述する。
なお、ＸＲＤ測定データ全体にノイズが多い場合は、ＸＲＤに付属の解析ソフト（例えば、株式会社リガク製Ｘ線回折装置（ＲＩＮＴ－ＴＴＲ３）付属の粉末Ｘ線回折パターン総合解析ソフトウェアＰＤＸＬ２）等を用いて、スムージング、バックグランド除去を実施してから判定を行ってもよい。

本発明の導電性材料は、ＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合が、チタン元素とイリジウム元素の合計１００原子％に対して３０原子％以上である。
本発明の導電性材料は導電性材料表面の元素割合が重要であり、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）により導電性材料上に存在する元素の組成を分析することができる。したがってＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合は、導電性材料表面のイリジウム元素の割合に相当する。
上述のとおり、本発明の導電性材料は、ルチル型酸化チタンと酸化イリジウムとを組み合わせて用いることにより表面が酸化イリジウムにより被覆されるため、イリジウム元素の絶対含有量が少ない場合にも、導電性材料表面のイリジウム元素の割合を高めることができる。
ＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合が上記範囲であれば、導電性材料表面のイリジウム元素の割合が充分であり、導電パスを充分に形成することができるため、本発明の導電性材料は、導電性に優れることとなる。
ＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合として好ましくは４０原子％以上であり、より好ましくは５０原子％以上であり、更に好ましくは６０原子％以上であり、特に好ましくは７０原子％以上である。
ＸＰＳによるイリジウム元素量の測定は実施例に記載の条件で行うことができる。

上記導電性材料は酸化イリジウムを含むものである。これにより、導電性材料の耐久性がより向上する。酸化イリジウムは、結晶構造を持った状態であっても、持たない状態（非晶質）であってもよく、水酸化物や水和物でもよい。また、これら２種以上が混在していてもよい。なお、本明細書中、「ＩｒＯｘ」とは、非晶質の酸化イリジウム、水酸化物若しくは水和物又はこれらの少なくとも１種を含む酸化イリジウムを意味する。上記導電性材料はイリジウム元素を、金属イリジウム等の酸化物以外の形態で含んでいてもよい。
酸化物以外の形態のイリジウムの割合としては、体積抵抗が電極材料として性能が得られるのに十分に低ければ、割合は任意で良いが、全イリジウム元素１００原子％に対して５０原子％以下であることが好ましい。より好ましくは２５原子％以下である。

上記導電性材料中の全イリジウム元素の含有割合としては、酸化チタンとイリジウムとの合計１００質量％に対して２５質量％以下であることが好ましい。全イリジウム元素の含有割合が上記範囲であれば、コストを充分に抑制することができる。全イリジウム元素の含有割合として好ましくは１～２５質量％であり、より好ましくは３～２０質量％、更に好ましくは５～２０質量％であり、特に好ましくは１０～２０質量％である。
導電性材料中の全イリジウム元素の含有割合は、ＸＲＦ（蛍光Ｘ線分析）にて測定することができる。

上記ルチル型酸化チタンは、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ^２／ｇ未満であることが好ましい。
これにより、ルチル型酸化チタンがより充分にイリジウム元素により覆われることになり、導電パスをより充分に形成することができる。ＢＥＴ比表面積としてより好ましくは３０ｍ^２／ｇ以下であり、更に好ましくは２０ｍ^２／ｇ以下である。ＢＥＴ比表面積として好ましくは１ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは５ｍ^２／ｇ以上、更に好ましくは８ｍ^２／ｇ以上である。
ＢＥＴ比表面積とは、比表面積の測定方法の一つであるＢＥＴ法により得られた比表面積のことをいう。比表面積とは、ある物体の単位質量あたりの表面積のことをいう。ＢＥＴ法は、窒素等の気体粒子を固体粒子に吸着させ、吸着した量から比表面積を測定する気体吸着法である。本明細書では、後述の実施例に記載した方法により比表面積を求めることができる。

本発明の導電性材料のＢＥＴ比表面積は特に制限されないが、５０ｍ^２／ｇ未満であることが好ましい。より好ましくは３０ｍ^２／ｇ以下であり、更に好ましくは２０ｍ^２／ｇ以下である。上記導電性材料のＢＥＴ比表面積として好ましくは１ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは５ｍ^２／ｇ以上である。

本発明の導電性材料は、ルチル型酸化チタン上に酸化イリジウムが存在するものであるが、酸化イリジウムがルチル型酸化チタンに担持されていることが好ましい。

本発明の導電性材料は、その他の任意成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、ニオブ、タンタル、タングステン、モリブデン、スズ、ルテニウム又はその酸化物等が挙げられる。上記酸化物は、結晶構造を持った状態であっても、持たない状態（非晶質）であってもよく、水和物でもよい。
上記導電性材料におけるその他の成分の割合は、酸化チタン１００質量％に対して３０質量％以下であることが好ましい。より好ましくは１０質量％以下であり、更に好ましくは５質量％以下である。

＜導電性材料の製造方法＞
本発明の導電性材料の製造方法は特に制限されないが、ルチル型酸化チタンに酸化イリジウムを担持させて製造することが好ましい。ルチル型酸化チタンに酸化イリジウムを担持させる工程を含む導電性材料の製造方法もまた、本発明の１つである。
本明細書中、「担持」とは、貴金属又はその酸化物が酸化チタン又は酸化イリジウムの表面に支持されていることをいう。それらの表面に貴金属又はその酸化物が部分的に付着している場合もあるが、層が形成される場合もある。貴金属の酸化物は、結晶構造を持った状態であっても、持たない状態（非晶質）であってもよく、水和物でもよい。

上記担持工程は、ルチル型酸化チタンに酸化イリジウムを担持させる限り特に制限されないが、ルチル型酸化チタンとイリジウム含有化合物との混合物を焼成して行うことが好ましい。より好ましくは、ルチル型酸化チタンとイリジウム含有化合物とを含むスラリーを調製し、得られたスラリーの乾燥物を焼成することが好ましい。すなわち、ルチル型酸化チタンとイリジウム含有化合物とを含むスラリーを調製する工程と、調製したスラリーを乾燥させて得られた生成物を焼成する工程とを行うことが好ましい。

上記スラリー調製工程は、ルチル型酸化チタンとイリジウム含有化合物とを混合してスラリーを調製する限り特に制限されないが、ルチル型酸化チタンを含むスラリーとイリジウム含有化合物の溶液とを混合することが好ましい。より好ましくはルチル型酸化チタンを含むスラリーを容器内で撹拌した状態で、イリジウム含有化合物の溶液を添加し、撹拌混合する方法である。

上記スラリー調製工程は、ルチル型酸化チタンとイリジウム含有化合物との混合中又は混合後に、塩基を添加して中和する工程を含むことが好ましい。
塩基としては特に制限されないが、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属の炭酸塩、アンモニア等が挙げられる。好ましくはアルカリ金属の水酸化物であり、より好ましくは水酸化ナトリウムである。

上記スラリー調製工程における温度は特に制限されないが、５０～１００℃であることが好ましい。より好ましくは６０～８０℃である。

上記イリジウム含有化合物としては、イリジウム元素を含む化合物であれば特に制限されないが、例えば、硝酸塩、塩化物、リン酸塩等の無機塩；酢酸塩、トリス（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）、シュウ酸塩等の有機酸塩等が挙げられる。中でも好ましくは硝酸塩、塩化物であり、より好ましくは塩化物である。

上記イリジウム含有化合物の溶液は、イリジウム含有化合物を溶媒に溶解させたものであれば特に制限されないが、還元剤を含むことが好ましい。
上記還元剤は特に限定されるものではないが、例えば、塩化ヒドラジン、ヒドラジン、水素化ホウ素ナトリウム、アルコール、水素、チオ硫酸ナトリウム、クエン酸、クエン酸ナトリウム、Ｌ－アスコルビン酸、ホルムアルデヒド、エチレン、一酸化炭素等が挙げられ、好ましくは塩化ヒドラジンである。還元剤の含有量は特に限定されるものではないが、上記混合液に含まれるイリジウムのモル当量の０．１～１倍量であることが好ましい。

上記ルチル型酸化チタンとイリジウム含有化合物との混合物の焼成工程における焼成温度は、特に制限されないが、１００～７５０℃が好ましい。より好ましくは２００～７５０℃であり、更に好ましくは３００～７５０℃である。焼成温度が７５０℃以下であればＢＥＴ比表面積をより好適な範囲とすることができ、酸化イリジウムが拡散して導電性材料の表面に存在するイリジウム元素量が低下することを充分に抑制することができる。
焼成温度としてより好ましくは２００～５００℃であり、更に好ましくは３００～５００℃である。
本明細書中、焼成温度とは、焼成工程での最高到達温度を意味する。

上記焼成工程における焼成時間、すなわち上記焼成温度での保持時間は特に制限されないが、１～８時間とすることが好ましい。より好ましくは２～４時間である。

＜導電性材料の用途＞
本発明の導電性材料は、従来よりも少ない貴金属量で導電パスを形成することができ、炭素を使用せずに電極を形成することができるため、高電位によるカーボンの腐食劣化の問題が生じない。このため、固体高分子形燃料電池等の燃料電池や、水電解セル、太陽電池、トランジスタ、液晶等の表示装置等の電極等に有用である。
また、本発明の導電性材料は、帯電防止材、熱線遮蔽材等に使用する導電性材料としても有用である。
本発明の導電性材料の用途としてより好ましくは、固体高分子形燃料電池の電極材料である。

本発明はまた、上記導電性材料を含む電極材料でもある。
上記電極材料は、導電性材料に白金、イリジウム、ルテニウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属及び／又は白金、イリジウム、ルテニウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属含有化合物が担持、又は、混合されていることが好ましい。
上記貴金属含有化合物は、白金、イリジウム、ルテニウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属元素を含むものであれば特に制限されず、例えば、結晶性酸化物、非晶質酸化物、水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、リン酸塩等の無機塩；酢酸塩、シュウ酸塩等の有機塩等；ジニトロジアンミン硝酸塩等の錯塩等が挙げられる。中でも好ましくは酸化物、水酸化物であり、より好ましくは酸化物である。
本発明の電極材料が、金属の白金、イリジウム又はルテニウムを含む場合、例えばナノサイズのこれらの金属の分散液などを用いて導電性材料に担持させることができる。また、物理的に上記貴金属及び／又は貴金属含有化合物粒子を上記導電性材料に混合しても良い。

上記電極材料における白金、イリジウム、ルテニウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属及び／又は白金、イリジウム、ルテニウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属含有化合物の担持、または混合量は特に制限されないが、白金、イリジウム、またはルテニウム元素換算で、電極材料１００質量％に対して１～５０質量％であることが好ましい。より好ましくは５～３０質量％であり、更に好ましくは１０～２０質量％である。

本発明はまた、本発明の導電性材料を含む電極でもある。
本発明の電極は、本発明の導電性材料を含む電極材料を集電体上に形成することにより得ることができる。
集電体としては、カーボン、チタン、金、アルミ、銅、ステンレス等又はこれに貴金属やカーボンによるメッキを行ったものを用いることができる。

上記電極は、本発明の導電性材料並びに白金及び／又は白金含有化合物以外のその他の任意成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、導電助剤やバインダー等が挙げられる。
上記導電助剤としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等が挙げられるが、本発明の導電性材料は導電性に優れるため、高電位とした場合の腐食の原因となる炭素を含む導電助剤を用いない場合にも、優れた電池性能を発揮することができる。

上記バインダーとしてはポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、パーフルオロアルキルスルホン酸系ポリマー等が挙げられる。

本発明はまた、本発明の導電性材料を含む水電解セルでもある。

本発明は更に、本発明の電極を備える燃料電池でもある。
本発明の電極は、燃料電池用途に好適に用いることができる。中でも、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）用の電極として特に好適である。特に、従来一般に使用されているカーボン担体上に白金を担持した電極の代替として有用である。このような電極は、カソード、アノードのいずれにも好適である。

本発明は更に、本発明の電極を備える水電解セルでもある。
本発明の電極は、水電解セル用途に好適に用いることができる。中でも、固体高分子形水電解セル用の電極として特に好適である。特に、従来一般に使用されているイリジウム電極の代替として有用である。このような電極は、カソード、アノードのいずれにも好適である。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

＜物性評価＞
以下の手順により、得られた各粉末の物性等を評価した。

１、ＢＥＴ比表面積
ＪＩＳＺ８８３０（２０１３年）の規定に準じ、試料を窒素雰囲気中、２００℃で６０分間熱処理した後、比表面積測定装置（マウンテック社製、商品名「ＭａｃｓｏｒｂＨＭ－１２２０」）を用いて、ＢＥＴ比表面積を測定した。

２、ＸＰＳによるイリジウム元素の含有量の測定
＜Ｘ線光電子分光分析（ＸＰＳ）ルテニウムを含まない場合＞
Ｘ線光電子分光分析装置として、ＰＨＹＳＩＣＡＬＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ社製ＰＨＩ５７００ＥＳＣＡＳＹＳＴＥＭを用いて、チタン２ｐ、イリジウム４ｆのスペクトルを測定した。Ｘ線源には、単色化ＡｌＫα線を用い、測定の条件として、スポットサイズを８００μｍとした。得られたＸＰＳスペクトルについて、同システムを用い、チタンとイリジウムの原子濃度を算出した。炭素１ｓスペクトルにおいて表面汚染炭化水素に帰属されるピークを２８４．８ｅＶとして帯電補正した。
＜Ｘ線光電子分光分析（ＸＰＳ）ルテニウムを含む場合＞
ルテニウムを含む場合には、チタン２ｐ１がルテニウム３Ｐ３とピーク位置が重なるため、チタン２ｐ３、イリジウム４ｆ、ルテニウム３ｄ５のスペクトルを測定した。
それ以外は上記同様に実施し、チタン、イリジウム、ルテニウムの３元素を１００％として表面の原子濃度を算出の上、チタン元素とイリジウム元素との合計１００原子％に換算した際のイリジウムの割合を算出した。

３、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）によるイリジウム元素の含有量の測定
走査型蛍光Ｘ線分析装置ＺＳＸＰｒｉｍｕｓＩＩ（株式会社リガク製）を用いてチタン並びにイリジウム含有量を測定した。

４、Ｘ線回折
Ｘ線回折装置（ＲＩＮＴ―ＴＴＲ３、Ｒｉｇａｋｕ製）を用いて、以下の条件により測定した。
光学系：平行ビーム光学系（長尺スリット：ＰＳＡ２００／分解能：０．０５７°）
管電圧：５０ｋＶ
電流：３００ｍＡ
測定方法：連続スキャン
測定範囲（２θ）：１０°～７０°
サンプリング幅：０．０４°
スキャンスピード：５°／ｍｉｎ
ルチル型結晶相に対する異相の割合は以下の式で表される。
［異相の最強ピークの強度の合計／（ルチル型結晶相の最強ピークの強度＋異相の最強ピークの強度の合計）］×１００（％）
ここで、ルチル型結晶相の最強ピークの強度とは２θが２７．４±２°のピーク強度である。異相の最強ピークの強度の合計とは、アナタース型結晶相の２５．３±２°のピークに、異相としてＮａ－Ｔｉ－Ｏ、Ｋ－Ｔｉ－Ｏ、Ｒｂ－Ｔｉ－Ｏ、Ｃｓ－Ｔｉ－Ｏ三元系やその他ルチル型結晶相以外の相が存在する場合は、これらの最強ピーク強度を加える。

５、体積抵抗
体積抵抗の測定には、株式会社三菱化学アナリテック製、粉体抵抗測定システムＭＣＰ－ＰＤ５１型を用いた。粉体抵抗測定システムは、油圧による粉体プレス部と四探針プローブ、高抵抗測定装置（同社製、ロレスターＧＸＭＣＰ－Ｔ７００）から構成される。
以下の手順に従い、体積抵抗（Ω・ｃｍ）の値を求めた。
１）四探針プローブを底面に備えたプレス冶具（直径２０ｍｍ）にサンプル粉末を投入し、粉体抵抗測定システムの加圧部にセットした。
２）粉体プレス部を２０ｋＮまで加圧した後、粉体厚みをデジタルノギスで測定、抵抗値を高抵抗測定装置で測定した。
３）粉体の厚み、抵抗値から、下記数式に基づき体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を求めた。
（体積抵抗率）＝（抵抗値）×（抵抗率補正係数）×（厚み）

６、電子顕微鏡写真観察
電解放出形透過電子顕微鏡ＪＥＭ－２１００Ｆ（日本電子社製）を用いて、観察を実施した。結果を図１～８に示す。

７、膜電極接合体燃料電池発電試験
初期発電試験
実施例・比較例粉末を用いた触媒層側をアノード側、白金目付け０．２ｍｇＰｔ／ｃｍ^２白金担持カーボン触媒層側をカソード側にして、膜電極接合体を単セル（ミックラボ社製、電極面積１ｃｍ×１ｃｍ、Ａｕ１０μｍめっきＣｕセパレータストレート流路仕様）に組み込み、ＰＥＦＣ単セル評価装置（東陽テクニカ製）を用いて、セル温８０℃、アノード側７５℃加湿１００％Ｈ_２５００ｍｌ／ｍｉｎ、カソード側７５℃加湿１００％Ｏ_２５００ｍｌ／ｍｉｎに設定し、開放電圧から０．２Ｖまで掃引し、０．５Ａと１．０Ａ／ｃｍ^２時点の電圧とセル抵抗を測定した。

８、高電位保持後発電試験
初期発電試験を実施後に、単セルを反転させ、セル温８０℃、アノード側７５℃加湿１００％Ｈ_２５００ｍｌ／ｍｉｎ、カソード側７５℃加湿１００％Ｎ_２５００ｍｌ／ｍｉｎに設定し、１．７Ｖを１０分印加した後、単セルを反転させ、再度発電試験を行い、０．５Ａ／ｃｍ^２時点の電圧を測定した。
比較例５を１００とした場合の高電位保持前後の電圧維持率を、以下の式に基づき算出した。
{(実施例の高電位保持前後電圧@１Ａ／ｃｍ^２)÷(実施例の初期電圧@１Ａ／ｃｍ^２)}÷{(比較例５の高電位保持前後電圧@１Ａ／ｃｍ^２)÷(比較例５の初期電圧@１Ａ／ｃｍ^２)}×１００

９、膜電極接合体水電解試験
実施例・比較例粉末を用いた触媒層をアノード側、白金目付け０．２ｍｇＰｔ／ｃｍ^２Ｐｔ担持カーボン電極をカソード側にして、膜電極接合体を単セル（ミックラボ社製、電極面積１ｃｍ×１ｃｍ、Ａｕ１０μｍめっきＣｕセパレータストレート流路仕様）に組み込み、ＰＥＦＣ単セル評価装置（東陽テクニカ製）を用いて、セル温７０℃、アノード側８０℃加湿４％Ｈ_２／Ｎ_２１Ｌ／ｍｉｎ、カソード側８０℃加湿１００％Ｎ_２１Ｌ／ｍｉｎに設定し、１．０Ｖから２．０Ｖまで掃引し、１．５Ｖ時点の電流密度を測定した。

＜導電性材料、電極材料、電極の作製＞
（実施例１）
導電性材料の作製
Ｒｕｔｉｌｅ型酸化チタン（堺化学工業社製製品名『ＳＴＲ１００Ｎ』、ＢＥＴ比表面積１００ｍ^２／ｇ）１０．０ｇをアルミナ坩堝中で電気炉にて８５０℃まで４時間１５分かけて昇温し、８５０℃で４時間保持した後、室温まで自然冷却した。
得られたＲｕｔｉｌｅ型酸化チタン８５０℃焼成品３．０ｇとイオン交換水４８０ｍｌをビーカーに添加して撹拌混合し、ＴｉＯ_２スラリー１を得た。
別のビーカーにて、塩化イリジウム塩酸塩水溶液（Ｉｒとして８．６ｗｔ％、田中貴金属工業社製）を希釈して１．２ｗｔ％に調整したＩｒ液を２７．１ｇ計量し、これに塩化ヒドラジンを０．０９ｇ添加してマグネチックスターラーにより撹拌した（これを「混合Ｉｒ水溶液１」と称す）。
ＴｉＯ_２スラリー１を撹拌しながら、上記混合Ｉｒ水溶液１を添加し、液温７０℃に加熱保持しながら撹拌混合した。更に、１．０ｍоｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液をｐＨ７となるように滴下した後、液温７０℃に４時間加熱保持した後、常法に従い、濾過、水洗、乾燥して水分を全て蒸発させた。得られた粉末全量をアルミナボートに入れ、電気炉にて４５０℃まで１３５分かけて昇温し、４５０℃で４時間保持した後、室温まで自然冷却し、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１（導電性材料１）を得た。

電極材料の作製
上記で得られたＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１を３．０ｇ、イオン交換水を９６０ｍｌ及びエタノール２４０ｍｌを四つ口フラスコに計量して撹拌混合し、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２スラリー１を得た。
ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２スラリー１を攪拌しながら、オイルバス中で加熱し、還流管を設置して、還流下で３０分加熱した。これに塩化白金酸液（Ｐｔとして１５．３ｗｔ％、田中貴金属工業社製）を希釈して２．２ｗｔ％に調整したＰｔ液を１５．２ｇ添加し、還流下で加熱保持しながら１時間撹拌混合した。常法に従い、濾過、水洗、乾燥して水分を全て蒸発させＰｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１（電極材料１）を得た。

電極（膜電極接合体）の作製
上記で得られたＰｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１を０．２ｇ、２０重量％Ｎａｆｉｏｎ溶液（シグマアルドリッチ社製）１６８μｌ、ｔ－ブチルアルコール（和光純薬社製）１２０μｌ、イオン交換水２４μｌ及び２ｍｍφＺｒＯ_２ビーズ１．４ｇをスクリュー管に入れ、超音波洗浄機を用いて、１５０分間分散し、Ｐｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２インク１を得た。得られたＰｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２インク１をテフロン（登録商標）シートに４０μｌ滴下し、バーコーターを用いて塗工後、自然乾燥させ、Ｐｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１シート１（Ｐｔ使用量０．０５ｍｇＰｔ／ｃｍ^２）を得た。
市販の５０重量％Ｐｔ担持カーボン（エヌイーケムキャット社製）を０．０２ｇと、２０重量％Ｎａｆｉｏｎ溶液（シグマアルドリッチ社製）６１μｌ、ｔ－ブチルアルコール（和光純薬社製）１７９μｌ、イオン交換水８９μｌ、２ｍｍφＺｒＯ_２ビーズ１．６ｇをスクリュー管に入れ、超音波洗浄機を用いて、１５０分間分散し、Ｐｔ担持カーボンインク１を得た。
得られたＰｔ担持カーボンインク１をテフロン（登録商標）シートに４０μｌ滴下し、バーコーターを用いて塗工後、自然乾燥させ、Ｐｔ担持カーボンシート１（Ｐｔ使用量０．２ｍｇＰｔ／ｃｍ^２）を得た。
電解質膜（デュポン社製、製品名ＮＲ－２１２）を３ｃｍ×３ｃｍに切り抜いた後Ｐｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２シート１と、Ｐｔ担持カーボンシート１をそれぞれ１ｃｍ×１ｃｍに切り抜き、Ｐｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２シート１、電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、加熱式油圧プレス機（東洋精機製作所製、製品名ミニテストプレスＭＰ－ＷＮＨ）を用いて１ＭＰａの設定圧力で１４０℃で６分間ホットプレスした。その後、Ｐｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２シート１、Ｐｔ担持カーボンシート１からテフロン（登録商標）シートを剥がし、膜電極接合体１を得た。

（実施例２）
ルチル型酸化チタンの作製において電気炉にて４時間３０分かけて９００℃まで昇温し、９００℃で４時間保持したこと、及び、Ｉｒ及びＰｔの担持量を２０％に変更したこと以外は実施例１と同様にしてＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末２（導電性材料２）、Ｐｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末２（電極材料２）及び膜電極接合体２を作製した。

（実施例３）
ルチル型酸化チタンの作製において電気炉にて２時間３０分かけて５００℃まで昇温し、５００℃で４時間保持したこと、及び、Ｉｒ及びＰｔの担持量を２０％としたこと以外は実施例１と同様にしてＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末３（導電性材料３）、Ｐｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末３（電極材料３）及び膜電極接合体３を作製した。

（実施例４）
Ｉｒの担持量を１５％に変更したこと以外は実施例２と同様にしてＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末４（導電性材料４）を作製した。
上記で得られた導電性材料４を３．０ｇ、イオン交換水を１２００ｍｌを四つ口フラスコに計量して撹拌混合し、導電性材料４スラリーを得た。
塩化ルテニウム塩酸塩水溶液（Ｒｕとして８．３６９重量部、田中貴金属工業社製）を２．２ｗｔ％にイオン交換水で希釈したＲｕ液を６８.２ｇ、塩化イリジウム塩酸塩水溶液（Ｉｒとして８．５８９ｗｔ％、田中貴金属工業社製）を希釈して１．２３ｗｔ％に調整したＩｒ液を４０．７ｇ計量し、それぞれ導電性材料４スラリーに添加して、室温で１８時間撹拌した。
水酸化ナトリウム(富士フイルム和光純薬社製、一級)１８．１g、水素化ホウ素ナトリウム（富士フイルム和光純薬社製、一級）３．８８gをそれぞれ計量し、イオン交換水で溶解、希釈して１００ｍｌとした（安定化水素化ホウ素ナトリウム溶液）。Ｒｕ液とＩｒ液を添加して撹拌した導電性材料４スラリーに安定化水素化ホウ素ナトリウム溶液を滴下して１時間撹拌した。常法に従い、濾過、水洗、乾燥して水分を全て蒸発させＲｕ、Ｉｒ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１（電極材料４）を得た。更に、実施例１と同様にしてＲｕ、Ｉｒ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１シート１（全Ｉｒ使用量０．１ｍｇＩｒ／ｃｍ^２）を得た。更に、実施例１と同様に電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、膜電極接合体４を作製した。

（実施例５）
導電性材料の作製
ビーカーに１．２３ｗｔ％に調整したＩｒ液を１５．２ｇ計量し、これに塩化ヒドラジンを０．０５ｇ添加してマグネチックスターラーにより撹拌した（これを「混合Ｉｒ水溶液２」と称す）。
別のビーカーにて、塩化ルテニウム塩酸塩水溶液（Ｒｕとして８．４ｗｔ％、田中貴金属工業社製）を希釈して２．２ｗｔ％に調整したＲｕ液を２５．６ｇ計量し、これに塩化ヒドラジンを０．３ｇ添加してマグネチックスターラーにより撹拌した（これを「混合Ｒｕ水溶液１」と称す）。
実施例１と同様に調製したＴｉＯ_２スラリー１を撹拌しながら、上記混合Ｉｒ水溶液２及び混合Ｒｕ水溶液１を添加し、液温７０℃に加熱保持しながら撹拌混合した。更に、１．０ｍоｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液をｐＨ７となるように滴下した後、液温７０℃に４時間加熱保持した後、常法に従い、濾過、水洗、乾燥して水分を全て蒸発させた。得られた粉末全量をアルミナボートに入れ、電気炉にて４５０℃まで１３５分かけて昇温し、４５０℃で４時間保持した後、室温まで自然冷却し、ＩｒＯ_２、ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１（導電性材料５）を得た。
実施例２と同様にして導電性材料５にＰｔを２０ｗｔ％担持し、Ｐｔ、ＩｒＯ_２、ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１（電極材料５）を得た。
更に、実施例１と同様にしてＰｔ、ＩｒＯ_２ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１シート１（Ｐｔ使用量０．０５ｍｇＰｔ／ｃｍ^２）を得た。更に、実施例１と同様に電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、膜電極接合体５を作製した。

（実施例６）
Ｉｒの担持量を３％に、Ｒｕの担持量を１７%に変更したこと以外は実施例５と同様にしてＩｒＯ_２、ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末２（導電性材料６）を得た。実施例２と同様にして導電性材料６にＰｔを２０ｗｔ％担持し、Ｐｔ、ＩｒＯ_２ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末２（電極材料６）を得た。
更に、実施例１と同様にしてＰｔ、ＩｒＯ_２ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末２シート１（Ｐｔ使用量０．０５ｍｇＰｔ／ｃｍ^２）を得た。更に、実施例１と同様に電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、膜電極接合体６を作製した。

（実施例７）
導電性材料４を３．０ｇとイオン交換水４８０ｍｌをビーカーに添加して撹拌混合し、導電性材料４スラリーを得た。
導電性材料４スラリーを撹拌しながら、実施例１と同様に作製した混合Ｉｒ水溶液１を添加し、液温７０℃に加熱保持しながら撹拌混合した。更に、１．０ｍоｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液をｐＨ７となるように滴下した後、液温７０℃に４時間加熱保持した後、常法に従い、濾過、水洗、乾燥して水分を全て蒸発させた。得られた粉末全量をアルミナボートに入れ、電気炉にて３００℃まで９０分かけて昇温し、３００℃で４時間保持した後、室温まで自然冷却し、ＩｒＯｘ（０＜Ｘ≦２）、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１（電極材料７）を得た。
更に、実施例１と同様にしてＩｒＯｘ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１シート１（Ｉｒ使用量０．１ｍｇＩｒ／ｃｍ^２）を得た。更に、実施例１と同様に電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、膜電極接合体７を作製した。

（実施例８）
ビーカーにて、塩化イリジウム塩酸塩水溶液（Ｉｒとして８．６ｗｔ％、田中貴金属工業社製）を希釈して１．２ｗｔ％に調整したＩｒ液を１０４．５ｇ計量し、これに塩化ヒドラジンを０．３５ｇ添加してマグネチックスターラーにより撹拌した（これを「混合Ｉｒ水溶液３」と称す）。
実施例１と同様にして作製したＴｉＯ_２スラリー１を撹拌しながら、上記混合Ｉｒ水溶液３を添加し、液温７０℃に加熱保持しながら撹拌混合した。更に、１．０ｍоｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液をｐＨ７となるように滴下した後、液温７０℃に４時間加熱保持した後、常法に従い、濾過、水洗、乾燥して水分を全て蒸発させた。得られた粉末全量をアルミナボートに入れ、電気炉にて３００℃まで９０分かけて昇温し、３００℃で４時間保持した後、室温まで自然冷却し、ＩｒＯｘ担持ＴｉＯ_２粉末１（導電性材料７）を得た。
更に、導電性材料７を電極材料８として実施例１と同様にしてＩｒＯｘ担持ＴｉＯ_２粉末１シート１（Ｉｒ使用量０．１ｍｇＩｒ／ｃｍ^２）を得た。更に、実施例１と同様に電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、膜電極接合体８を作製した。

（実施例９）
ルチル型酸化チタンの作製において電気炉にて４時間４５分かけて９５０℃まで昇温し、９５０℃で４時間保持したこと、及び、Ｉｒの担持量を５％に変更したこと以外は実施例２と同様にしてＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末５（導電性材料８）を作製した。
実施例２と同様にして導電性材料８にＰｔを２０ｗｔ％担持し、Ｐｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ２粉末４（電極材料９）を得た。
更に、実施例１と同様にしてＰｔ、ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末４シート１（Ｐｔ使用量０．０５ｍｇＰｔ／ｃｍ^２）を得た。更に、実施例１と同様に電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、膜電極接合体９を作製した。

（実施例１０）
実施例５で調整したＰｔ、ＩｒＯ_２ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１シート１（Ｐｔ使用量０．０５ｍｇＰｔ／ｃｍ^２）とさらにＰｔ目付を変更したＰｔ、ＩｒＯ_２ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１シート２（Ｐｔ使用量０．２ｍｇＰｔ／ｃｍ^２）を得た。Ｐｔ担持ＩｒＯ_２ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１シート１、電解質膜、Ｐｔ担持ＩｒＯ_２ＲｕＯ_２担持ＴｉＯ_２粉末１シート２の順に重ね合わせ、膜電極接合体１０を作製した。

（実施例１１）
導電性材料２に対して、イリジウムブラック（ＡｌｆａＡｅｓａｒ社製）を重量比６２．５：３７．５で物理混合し、電極材料１０を得た。更に、実施例１と同様にしてＩｒ混合ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２シート１（Ｉｒ使用量０．１ｍｇＩｒ／ｃｍ^２）を得た。更に、実施例１と同様に電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、膜電極接合体１１を作製した。

（実施例１２）
導電性材料２に対して、ＩｒＯｘ（田中貴金属社製）を重量比６２．５：３７．５で物理混合し、電極材料１１を得た。更に、実施例１と同様にしてＩｒＯｘ混合ＩｒＯ_２担持ＴｉＯ_２シート１（Ｉｒ使用量０．１ｍｇＩｒ／ｃｍ^２）を得た。更に、実施例１と同様に電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、膜電極接合体１２を作製した。

（比較例１）
酸化チタンとしてアナタース型酸化チタン（堺化学工業株式会社製『ＳＳＰ-Ｎ』、ＢＥＴ２７０ｍ^２／ｇ）を焼成せずに用いたこと、及び、Ｉｒ及びＰｔの担持量を２０％としたこと以外は実施例１と同様にして比較導電性材料１、比較電極材料１及び比較膜電極接合体１を作製した。

（比較例２）
ルチル型酸化チタンを焼成せずにＩｒを２０ｗｔ％担持させた後８００℃で焼成を行ったこと、及び、Ｐｔの担持量を２０％に変更したこと以外は実施例１と同様にして比較導電性材料２、比較電極材料２及び比較膜電極接合体２を作製した。

（比較例３）
ルチル型酸化チタン８５０℃焼成品に、Ｉｒを３０％担持後に水素１００％で９００℃で焼成したこと、及び、Ｐｔを１５ｗｔ％担持したこと以外は実施例１と同様にして比較導電性材料３、比較電極材料３及び比較膜電極接合体３を作製した。

（比較例４）
アナタース型酸化チタンを用いたこと以外は実施例２と同様にして比較導電性材料４、比較電極材料４及び比較膜電極接合体４を作製した。

実施例１～９及び比較例１～４で得られた導電性材料、膜電極接合体について、体積抵抗測定を行い、結果を表１に示した。また、燃料電池発電試験を行い、結果を表２に示した。

＊１：導電性材料中の、酸化チタンとイリジウムとの合計１００質量％に対する全イリジウム元素の含有割合
＊２：導電性材料中の、酸化チタンとイリジウムとの合計１００質量％に対するルテニウム元素の含有割合

（体積抵抗測定）
表１に示すように、実施例１～９は比較例３よりも体積抵抗が低いことから、導電性材料としては酸化チタン上に酸化イリジウムが存在することが有効であることが確認できた。
また、実施例１～９は比較例２よりも体積抵抗が低いことから、導電性材料としてはＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合が、チタン元素とイリジウム元素との合計１００原子％に対して３０原子％以上であることが有効であることが確認できた。また、実施例１～９は比較例１、４よりも体積抵抗が低いことから、酸化チタンとしてはルチル型であることが有効であることが確認できた。

（燃料電池発電試験）
表２に示すように、実施例１～６及び９、１０は比較例３よりも初期電圧が高いことから、燃料電池用電極としては酸化チタン上に酸化イリジウムが存在することが有効であることが確認できた。また、実施例１～６及び９、１０は比較例２よりも電圧が高いことから、ＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合が、チタン元素とイリジウム元素との合計１００原子％に対して３０原子％以上であることが有効であることが確認できた。また、実施例１～６及び９、１０は比較例１、４よりも電圧が高いことから、酸化チタンとしてはルチル型であることが有効であることが確認できた。

（比較例５）
実施例１のＰｔ担持カーボンシート１のＰｔ使用量を０．０５ｍｇＰｔ／ｃｍ^２）に変更してＰｔ担持カーボンシート２を得た。更に、実施例１と同様に電解質膜、Ｐｔ担持カーボンシート１の順に重ね合わせ、比較膜電極接合体５を作製した。

（高電位保持耐久性試験）
実施例２及び比較例５で得られた膜電極接合体を用いて高電位保持後発電試験を行った。
一般に燃料電池用電極材料として使用されるＰｔ／Ｃをアノードにも使用した比較例５に対して、実施例２は１１２％の耐久性を示し、高い高電位耐久性を有していることが確認された。

（比較例６）
実施例１１の電極材料１０の代わりにイリジウムブラック（ＡｌｆａＡｅｓａｒ社製）を用いたこと以外は実施例１１と同様にして、比較膜電極接合体６を作製した。

（水電解試験）
実施例４、７、８、１１、１２及び比較例６で得られた膜電極接合体を用いて水電解試験を行い、結果を表３に示した。

表３に示すように、水電解セル用電極材料として一般に使用されるイリジウム金属であるイリジウムブラック（比較例６）に対し、実施例４、７、８、１１、１２では高い電流密度が得られ、イリジウム金属のみで用いる場合に対して、ルチル型酸化チタン上に酸化イリジウムが存在する導電性材料にイリジウム、酸化イリジウム、ルテニウムとの混合物を担持、または混合することでＩｒをより効率的に使用でき、水電解用電極として高い水電解性能を発揮することができることが確認された。

Claims

ルチル型酸化チタンを含む導電性材料であって、
該導電性材料は、粉末状であり、ルチル型酸化チタン上に酸化イリジウムが存在し、
該導電性材料中の全イリジウム元素の含有割合が、酸化チタンとイリジウムとの合計１００質量％に対して３０質量％以下であり、
ＸＰＳにより測定されるイリジウム元素の割合が、チタン元素とイリジウム元素との合計１００原子％に対して３０原子％以上であることを特徴とする導電性材料。
前記ルチル型酸化チタンのＢＥＴ比表面積が、５０ｍ^２／ｇ未満であることを特徴とする請求項１に記載の導電性材料。
請求項１又は２記載の導電性材料を含むことを特徴とする電極材料。
請求項１又は２に記載の導電性材料に白金、イリジウム、ルテニウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属及び／又は白金、イリジウム、ルテニウムから選ばれる少なくとも１種の貴金属含有化合物が担持、又は、混合されていることを特徴とする電極材料。
前記電極材料は、燃料電池用途に用いられることを特徴とする請求項３又は４に記載の電極材料。
前記電極材料は、水電解セル用途に用いられることを特徴とする請求項３又は４に記載の電極材料。
請求項３～６のいずれかに記載の電極材料を含むことを特徴とする電極。
請求項７に記載の電極を備えることを特徴とする燃料電池。
請求項７に記載の電極を備えることを特徴とする水電解セル。
請求項１又は２に記載の導電性材料を製造する方法であって、
該製造方法は、ルチル型酸化チタン上に酸化イリジウムを担持させる工程を含むことを特徴とする導電性材料の製造方法。