WO2021225092A1 - 多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料及び多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法 - Google Patents
多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料及び多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021225092A1 WO2021225092A1 PCT/JP2021/016726 JP2021016726W WO2021225092A1 WO 2021225092 A1 WO2021225092 A1 WO 2021225092A1 JP 2021016726 W JP2021016726 W JP 2021016726W WO 2021225092 A1 WO2021225092 A1 WO 2021225092A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- porous silicon
- silicon oxycarbide
- composite material
- carbon
- material according
- Prior art date
Links
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 172
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 107
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 57
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 39
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 28
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 26
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 24
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 15
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 10
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 10
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 10
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 9
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 8
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 7
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000002529 biphenylenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C12)* 0.000 claims description 3
- 125000005678 ethenylene group Chemical group [H]C([*:1])=C([H])[*:2] 0.000 claims description 3
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 3
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims description 3
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 claims description 3
- 229920000779 poly(divinylbenzene) Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003053 polystyrene-divinylbenzene Polymers 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 36
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 33
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 239000011240 wet gel Substances 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 amine salt Chemical class 0.000 description 6
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 6
- 229920000734 polysilsesquioxane polymer Polymers 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920001992 poloxamer 407 Polymers 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical class C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M cetyltrimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C WOWHHFRSBJGXCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000001246 colloidal dispersion Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 description 2
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- WOLIVTNXBUXXOP-UHFFFAOYSA-N 2-[diethoxy(methyl)silyl]ethenyl-diethoxy-methylsilane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)C=C[Si](C)(OCC)OCC WOLIVTNXBUXXOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUCFEDLEOMKQRB-UHFFFAOYSA-N 2-[dimethoxy(methyl)silyl]ethenyl-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C=C[Si](C)(OC)OC UUCFEDLEOMKQRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFGSXJLKKLOVNP-UHFFFAOYSA-N 2-[dimethoxy(methyl)silyl]ethyl-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)CC[Si](C)(OC)OC KFGSXJLKKLOVNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCPGYSSQJBLQKV-UHFFFAOYSA-N 6-[diethoxy(methyl)silyl]hexyl-diethoxy-methylsilane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCCCC[Si](C)(OCC)OCC DCPGYSSQJBLQKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PFGDZDUDTMKJHK-UHFFFAOYSA-N 6-[dimethoxy(methyl)silyl]hexyl-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)CCCCCC[Si](C)(OC)OC PFGDZDUDTMKJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NPWOPHNXPRXUQN-UHFFFAOYSA-N CCO[Si](C)(OCC)c1ccc(cc1)-c1ccc(cc1)[Si](C)(OCC)OCC Chemical group CCO[Si](C)(OCC)c1ccc(cc1)-c1ccc(cc1)[Si](C)(OCC)OCC NPWOPHNXPRXUQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 241000047703 Nonion Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSSQPVMQSUBBQM-UHFFFAOYSA-N [4-[4-[dimethoxy(methyl)silyl]phenyl]phenyl]-dimethoxy-methylsilane Chemical group C1=CC([Si](C)(OC)OC)=CC=C1C1=CC=C([Si](C)(OC)OC)C=C1 OSSQPVMQSUBBQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZHKZAMWMMDWVOD-UHFFFAOYSA-N [4-[diethoxy(methyl)silyl]phenyl]-diethoxy-methylsilane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)C1=CC=C([Si](C)(OCC)OCC)C=C1 ZHKZAMWMMDWVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYHMBXGPNZPJIS-UHFFFAOYSA-N [4-[dimethoxy(methyl)silyl]phenyl]-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C1=CC=C([Si](C)(OC)OC)C=C1 AYHMBXGPNZPJIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IBSRZWOEDXOVEO-UHFFFAOYSA-N [dimethoxy(methyl)silyl]methyl-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C[Si](C)(OC)OC IBSRZWOEDXOVEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVQOOHYFBIDMTQ-UHFFFAOYSA-N [methyl(oxido){1-[6-(trifluoromethyl)pyridin-3-yl]ethyl}-lambda(6)-sulfanylidene]cyanamide Chemical compound N#CN=S(C)(=O)C(C)C1=CC=C(C(F)(F)F)N=C1 ZVQOOHYFBIDMTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CVQVSVBUMVSJES-UHFFFAOYSA-N dimethoxy-methyl-phenylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C1=CC=CC=C1 CVQVSVBUMVSJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLNAFSPCNATQPQ-UHFFFAOYSA-N ethenyl-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C=C ZLNAFSPCNATQPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N ethyl(trimethoxy)silane Chemical compound CC[Si](OC)(OC)OC SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HTSRFYSEWIPFNI-UHFFFAOYSA-N ethyl-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CC[Si](C)(OC)OC HTSRFYSEWIPFNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004687 hexahydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 1
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000004151 quinonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 238000000352 supercritical drying Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- IZRJPHXTEXTLHY-UHFFFAOYSA-N triethoxy(2-triethoxysilylethyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CC[Si](OCC)(OCC)OCC IZRJPHXTEXTLHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRYWFNLVRORSCA-UHFFFAOYSA-N triethoxy(6-triethoxysilylhexyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCCC[Si](OCC)(OCC)OCC NRYWFNLVRORSCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(ethyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC)(OCC)OCC DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIINUVYELHEORX-UHFFFAOYSA-N triethoxy(triethoxysilylmethyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C[Si](OCC)(OCC)OCC NIINUVYELHEORX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYJNCOSWWOMZHX-UHFFFAOYSA-N triethoxy-(4-triethoxysilylphenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=C([Si](OCC)(OCC)OCC)C=C1 YYJNCOSWWOMZHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTLPDSCJUZOEJB-BUHFOSPRSA-N triethoxy-[(e)-2-triethoxysilylethenyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)\C=C\[Si](OCC)(OCC)OCC BTLPDSCJUZOEJB-BUHFOSPRSA-N 0.000 description 1
- KENDGHJJHKCUNB-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[4-(4-triethoxysilylphenyl)phenyl]silane Chemical group C1=CC([Si](OCC)(OCC)OCC)=CC=C1C1=CC=C([Si](OCC)(OCC)OCC)C=C1 KENDGHJJHKCUNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PKBZOGROOQFGOE-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(2-trimethoxysilylethenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C[Si](OC)(OC)OC PKBZOGROOQFGOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCGDCINCKDQXDX-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(2-trimethoxysilylethyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CC[Si](OC)(OC)OC JCGDCINCKDQXDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GFKCWAROGHMSTC-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(6-trimethoxysilylhexyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCCCC[Si](OC)(OC)OC GFKCWAROGHMSTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJYGUVIGOGFJOF-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(trimethoxysilylmethyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C[Si](OC)(OC)OC DJYGUVIGOGFJOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YIRZROVNUPFFNZ-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-(4-trimethoxysilylphenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=C([Si](OC)(OC)OC)C=C1 YIRZROVNUPFFNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SITVYBQUZUHZGY-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[4-(4-trimethoxysilylphenyl)phenyl]silane Chemical group C1=CC([Si](OC)(OC)OC)=CC=C1C1=CC=C([Si](OC)(OC)OC)C=C1 SITVYBQUZUHZGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9075—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/914—Carbides of single elements
- C01B32/956—Silicon carbide
- C01B32/963—Preparation from compounds containing silicon
- C01B32/977—Preparation from organic compounds containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/14—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8605—Porous electrodes
- H01M4/8626—Porous electrodes characterised by the form
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
- H01M4/8652—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites as mixture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9041—Metals or alloys
- H01M4/905—Metals or alloys specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC
- H01M4/9058—Metals or alloys specially used in fuel cell operating at high temperature, e.g. SOFC of noble metals or noble-metal based alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/16—Pore diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
本願は、2020年5月7日に、日本に出願された特願2020-082098号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
[1]三次元骨格構造を有する多孔質シリコンオキシカーバイドと、
前記三次元骨格構造に保持された炭素含有材料と、を備え、
BET比表面積が100m2/g以上であり、且つ、導電率が1.0×10-6S/cm以上である、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料。
前記ゲルをアルコールで洗浄する工程(B)と、
洗浄後のゲルを乾燥して多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を形成する工程(C)と、
前記多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を焼成して多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を得る工程(D)と、
を有し、
前記工程(A)において前記酸性水溶液に炭素含有材料又は有機ポリマーを更に添加して、炭素含有材料又は有機ポリマーを含有するゲルを形成することを特徴とする多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
R1-SiR2 x(OR3)3-x ・・・(1)
(但し、式中R1は、メチル基、エチル基、ビニル基及びフェニル基から選択されるいずれかの基であり、R2はメチル基、R3はメチル基又はエチル基を表す。式中整数xは、0又は1である。)
R4-(SiR5 y(OR6)3-y)2 ・・・(2)
(但し、式中R4は、メチレン基、エチレン基、へキシレン基、ビニレン基、フェニレン基及びビフェニレン基から選択されるいずれかの基を含み、R5はメチル基、R6はメチル基又はエチル基を表す。式中整数yは、0又は1である。)
本実施形態に係る多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料は、三次元骨格構造を有する多孔質シリコンオキシカーバイド(SiOC)と、上記三次元骨格構造に保持された炭素含有材料と、を備える。
多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料が粉末状又は粒子状である場合、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の粒子径は、特に制限されないが、体積基準積算粒度分布における積算粒度で50%の粒子径D50として、例えば0.1μm以上100μm以下であるのが好ましく、0.5μm以上50μmであるのがより好ましく、1μm以上20μm以下であるのが更に好ましい。
多孔質シリコンオキシカーバイドでは、シロキサンネットワークによる三次元骨格構造によって複数の微細孔がそれぞれ単独で設けられているか、又は、複数の微細孔の一部或いは全部が互いに連結した状態で設けられている。
本実施形態の多孔質シリコンオキシカーバイドは、BET比表面積が、100m2/g以上であり、100m2/g以上1500m2/g以下であるのが好ましく、200m2/g以上1000m2/g以下であるのがより好ましい。BET比表面積が100m2/g未満であると、担体表面での触媒粒子担持量が不十分となり、多孔質シリコンオキシカーバイドを燃料電池用電極に用いた場合に出力や効率などの所望の特性を得ることができない。また、BET比表面積が1500m2/g以下である場合は、触媒担持に適したメソ孔の割合が高くなるため触媒粒子利用率をより向上させることができる。
多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料における炭素含有材料の含有量は、2.5質量%以上50質量%以下であるのが好ましく、3質量%以上30質量%以下であるのがより好ましく、5質量%以上20質量%以下であるのが更に好ましい。炭素含有材料の含有量は高いほど、より高い導電性を実現できるため好ましいが、一方で、含有量が高すぎると炭素含有材料の腐食等が起こりやすくなり、触媒サイクルの耐久性が低下する。
多孔質シリコンオキシカーバイドの導電率は、1.0×10-6S/cm以上であり、1.0×10-4S/cm以上1.0×102S/cm以下であるのが好ましく、1.0×10-3S/cm以上10S/cm以下であるのがより好ましい。多孔質シリコンオキシカーバイドの導電率は高いほど良好な燃料電池電極触媒を提供できるが、導電率向上に寄与する炭素含有材料の保持量を高くし過ぎると、触媒サイクルにおいて炭素成分の腐食が進み耐久性が低下する場合がある。
本実施形態に係る多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法は、図1に示すように、ゲル形成工程(工程(A))、洗浄工程(工程(B))、多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体形成工程(工程(C))及び焼成工程(工程(D))を有する。尚、本実施形態に係る多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料が得られることを前提として、各工程の前後に上記以外の他の工程が設けられてもよい。
工程(A)では、例えば、界面活性剤及びpH調整剤を含む酸性水溶液に有機アルコキシシランを添加し、該有機アルコキシシランのゾルゲル反応にてゲルを形成する。例えば、加水分解性の有機アルコキシシランを加水分解してなる加水分解物を生成するとともに、さらに反応系のpHを上昇させ、有機アルコキシシランの重縮合反応を行うことによりポリシルセスキオキサンが得られる。重縮合反応に適したpHは、用いる有機アルコキシシランの等電点により異なるが、pHが高すぎると反応効率が低下しゲル形成が困難になることがある。このゾルゲル反応は、25℃以上80℃以下で行われるのが好ましく、30℃以上70℃以下で行われるのがより好ましく、40℃以上60℃以下で行われるのが更に好ましい。これにより、ポリシルセスキオキサンを、内部に溶媒としての水を含有する湿潤ゲルとして得ることができる。
R1-SiR2 x(OR3)3-x ・・・(1)
(但し、式中R1は、メチル基、エチル基、ビニル基及びフェニル基から選択されるいずれかの基であり、R2はメチル基、R3はメチル基又はエチル基を表す。式中整数xは、0又は1である。)
R4-(SiR5 y(OR6)3-y)2 ・・・(2)
(但し、式中R4は、メチレン基、エチレン基、へキシレン基、ビニレン基、フェニレン基及びビフェニレン基から選択されるいずれかの基を含み、R5はメチル基、R6はメチル基又はエチル基を表す。式中整数yは、0又は1である。)
工程(B)では、上記工程(A)で得られたゲルをアルコールで洗浄する。洗浄の際に使用されるアルコールは、特に制限されないが、例えばメタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノールが挙げられる。これにより、酸性水溶液中から不要な界面活性剤を除去すると共に、当該酸性水溶液中の水をアルコールに置換することができる。また、アルコールで洗浄した後、さらにヘキサンやヘプタンなどの炭化水素系溶媒に置換してもよい。本工程(B)では、高表面張力溶媒である水が、低表面張力溶媒であるアルコールや炭化水素系溶媒に置換され、後述する工程(C)の常温、常圧での乾燥工程においてシロキサンネットワークの収縮を抑制でき、多孔質ゲルの構造を形成することが容易となる。
工程(C)では、洗浄後のゲルを乾燥して多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を形成する。この工程(C)において、80℃、14MPaで二酸化炭素による超臨界乾燥する方法、室温、常圧で乾燥する方法、20℃以上80℃以下で真空乾燥する方法などが挙げられる。これらの中でも、製造コストが安く、また高い骨格強度と柔軟性を有するポリシルセスキオキサンが形成されている場合に、メソ孔が発達した高密度の多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を得られる点で、室温、常圧で乾燥する方法が好ましい。
工程(D)では、上記の炭素含有材料又は有機ポリマーを含有する多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を焼成して、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を得る。この工程で、焼成によりポリシルセスキオキサンの有機基から炭素原子が供給されシリコンオキシカーバイド骨格が形成されるが、一方で、ゲル中にナノレベルで分散した炭素含有材料又は有機ポリマーからも骨格中に炭素原子が供給される。有機ポリマーは、焼成により熱分解が進行し、低結晶性ナノカーボンとして多孔質シリコンオキシカーバイド中に保持される。
不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴンなどが例示される。なお、この不活性ガス中に、水素ガス等の還元性ガスを含んでもよい。
焼成は、固定床又は流動床方式の炭化炉で行うことができ、所定温度へ昇温できる機能を有する炉であれば、炭化炉の加熱方式及び種類は特に限定されない。炭化炉としては、例えば、リードハンマー炉、トンネル炉、単独炉等が挙げられる。
6gの5mM酢酸水溶液(関東化学社製)、0.8gのプルロニック(登録商標)F-127(BASF社製)、0.5gの尿素(関東化学社製)、0.24gのケッチェンブラック(ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ社製、製品名「EC-600」)をバイアルに入れ、室温で10分間撹拌した。そこに、5gのメチルトリメトキシシラン(関東化学社製)を添加し、30分間室温で撹拌した。その後、60℃、4日間で反応させ湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルをメタノール(関東化学社製)で洗浄し、室温、常圧、3日間で乾燥した後、更に80℃、常圧、6時間で乾燥し、3.5gの多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を得た。この多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体1gを管状炉へ仕込み、窒素雰囲気下、10℃/分の昇温速度で1000℃まで昇温し、2時間保持する条件で焼成を行った後、得られた固形物0.8gをペイントコンディショナーで粉砕し、粒子径(D50)1μmの粉体を得た。得られた粉体の走査型電子顕微鏡画像を図2に示す。また、図3に示す粉体の29Si-NMRスペクトルより、Cに結合したSiの存在が検出され、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の生成が確認された。
プルロニックF-127を1.0gに変え、尿素を0.4gに変えたこと以外は、実施例1と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.5g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を76%の収率で得た。
プルロニックF-127を0.65gに変えたこと以外は、実施例1と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.4g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を75%の収率で得た。
プルロニックF-127を0.40gに変えたこと以外は、実施例1と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.3g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を74%の収率で得た。
プルロニックF-127を0.37gに変えたこと以外は、実施例1と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.4g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を72%の収率で得た。
プルロニックF-127を0.34gに変え、尿素を6gに変えたこと以外は、実施例1と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.5g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を78%の収率で得た。
5mM酢酸水溶液を10gに変え、尿素を6gに変え、プルロニックF-127をセチルトリメチルアンモニウムクロリド(東京化成社製)0.40gに変えたこと以外は、実施例1と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.5g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を77%の収率で得た。
尿素を3gに変えたこと以外は、実施例7と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.2g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を71%の収率で得た。
セチルトリメチルアンモニウムクロリドを0.06gに変えた以外は、実施例8と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.1g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を76%の収率で得た。
ケッチェンブラックをフェノール樹脂(DIC社製、製品名「フェノライトIF-3300」)1.5gに変えた以外は、実施例8と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.6g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を65%の収率で得た。
フェノール樹脂を2.5gに変えたこと以外は、実施例10と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.5g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を67%の収率で得た。
フェノール樹脂をカーボンナノチューブ(シーナノテクノロジー社製、製品名「Flotube7000」)0.24gに変えたこと以外は、実施例8と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.2g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を43%の収率で得た。
ケッチェンブラックを0.15gに変えたこと以外は、実施例8と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.5g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を70%の収率で得た。
ケッチェンブラックを0.4gに変えたこと以外は、実施例8と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.4g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を78%の収率で得た。
メチルトリメトキシシランを4gに変え、ビニルトリメトキシシラン(関東化学社製)を1g用いたこと以外は、実施例8と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.5g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を79%の収率で得た。
ビニルトリメトキシシランをフェニルトリメトキシシラン(関東化学社製)1gに変えたこと以外は、実施例15と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.4g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を80%の収率で得た。
700℃で焼成したこと以外は、実施例1と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.5g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を77%の収率で得た。
5gの5mM硝酸水溶液(関東化学社製)、5gの1,2-ビス(メチルジエトシシシリル)エタン(Gelest Inc.製)、0.24gのケッチェンブラックをバイアルに入れ、室温で30分間撹拌した。そこに、3gのポリオキシエチレン-2-エチルへキシルエーテル(日油社製、ノニオン EH-208)を添加して3分間撹拌し、そこに2gの0.6Mテトラエチルアンモニウムヒドロキシド(東京化成社製)を添加し、30秒間室温で撹拌した。その後、80℃、4日間で反応させ湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルをメタノールで洗浄し、室温、常圧、3日間で乾燥した後、更に80℃、常圧、6時間で乾燥し、3.0gの多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を得た。この多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体1gを、窒素雰囲気下、10℃/分の昇温速度で1000℃まで昇温し、2時間保持する条件で焼成を行った後、得られた固形物0.7gをペイントコンディショナーで粉砕し、粒子径(D50)1μmの多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を得た。
5gの1,2-ビス(メチルジエトシシシリル)エテン(Gelest Inc.製、トランス体)、0.24gのケッチェンブラック、5gのポリオキシエチレン-2-エチルへキシルエーテルをバイアルに入れ、室温で30分間撹拌した。そこに、5gの5mM硝酸水溶液を添加して10分間撹拌し、そこに5gの0.6Mテトラエチルアンモニウムヒドロキシドを添加し、30秒間室温で撹拌したこと以外は、実施例18と同様にして、多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を2.9g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を79%の収率で得た。
1.8gの3M塩酸水溶液(関東化学社製)、7.5gのイソプロピルアルコール(関東化学社製)、5gの1,2-ビス(トリエトシシシリル)エタン(東京化成社製)、0.24gのケッチェンブラック、0.01gのポリオキシエチレン-2-エチルへキシルエーテルをバイアルに入れ、室温で10分間撹拌した。そこに、3.5gの13.4M水酸化アンモニウム(関東化学社製)を添加し、30分間室温で撹拌した。その後、60℃、4日間で反応させ湿潤ゲルを得た。得られた湿潤ゲルをメタノールで洗浄し、室温、常圧、3日間で乾燥した後、更に80℃、常圧、6時間で乾燥し、2.4gの多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を得た。この多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体1gを、窒素雰囲気下、10℃/分の昇温速度で1000℃まで昇温し、2時間保持する条件で焼成を行った後、得られた固形物0.7gをペイントコンディショナーで粉砕し、粒子径(D50)1μmの多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を得た。
Ar流通下、ノボラック型フェノール樹脂(群栄化学工業社製、PSM4261)18.6gを細孔形成剤であるジエチレングリコール(東京化成社製、分子量106)60mlに溶解させ、撹拌しつつテトラエトキシシラン(東京化成社製)108.6gを滴下した。その後、酸触媒としてp-トルエンスルホン酸(東京化成社製)4.68g加えて重合を開始した。25℃/時間の昇温速度で溶液の沸点付近の温度である115℃まで加熱し、その後20時間保持して還流を行った。次いで、200℃の温度まで昇温し、真空中、24時間保持することにより加熱硬化するとともに脱溶媒処理を実施した。得られた重合体をAr雰囲気中、600℃で1時間保持することにより、一次焼成を施した。その後、Ar雰囲気中、温度1000℃で3時間保持することにより二次焼成を行い、目的とする多孔質シリコンオキシカーバイドを得た。
尿素を使用しなかったこと以外は、実施例1と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.0g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を35%の収率で得た。
ケッチェンブラックの仕込み量を0.10gに変えたこと以外は、実施例1と同様にして多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を3.5g得た後、焼成工程を行い、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を69%の収率で得た。
多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料又は多孔質シリコンオキシカーバイドの粉体を0.04g秤量してサンプル管に入れ、100℃で6時間真空乾燥による前処理を行った。前処理後、比表面積/細孔分布装置(マイクロトラック・ベル社製、装置名「BELSORP-miniII」)にて、相対圧力を変化させながら窒素を-196℃で試料へ吸着させた。
多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料又は多孔質シリコンオキシカーバイドの粉体を粉体抵抗測定システム(三菱ケミカルアナリテック社製、装置名「MCP-PD51」)へ導入し、付属の油圧ポンプを用いて試料を加圧し、12kNに達した後、抵抗率計(三菱ケミカルアナリテック社製、装置名「ロレスターGX」)にて抵抗率を測定し、抵抗率から下記式を用いて導電率を算出した。これらの測定結果を表1に示す。
導電率(S/cm)=(粉体抵抗(Ω・cm))-1
[貴金属を含む触媒の作製]
0.43gの塩化白金酸6水和物を超純水60mLに溶解させ、これに3.1gの亜硫酸水素ナトリウムを加えることにより還元反応を進行させた後、280mLの超純水を加え希釈した。次に、5%水酸化ナトリウム水溶液を加えて、pHを約5に調整を行いながら35%過酸化水素(24mL)を滴下し白金コロイドを含む分散液を得た。続いて、担体担持後の白金量が担体を含む全質量の15%となるようにコロイド分散液を分取し、そこに実施例1で合成した多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料0.4gを担体として添加し、90℃で3時間混合した。冷却後、固液分離し、得られた粉体から塩化物イオンを除去するために超純水で十分に洗浄し、その後、大気下にて60℃で12時間乾燥させ、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料担体に白金を担持させた触媒Aを得た。触媒Aの透過型電子顕微鏡画像を図4に示す。粒子径約5nmの白金粒子が担持されたことが確認された。
直径5mmのグラッシーカーボン(GC)電極をラッピングフィルムおよびアルミナペーストを用いて研磨し、その後超純水を用いて超音波洗浄を行った。触媒Aを60体積%エタノール水溶液に加え、超音波ホモジナイザーにて分散させた。これをGCディスク上へ滴下し、常温で12h乾燥させた。乾燥後、GCディスク上の触媒に5%Nafion(登録商標)溶液を乾燥膜厚が50nmになるように滴下し、常温で12h乾燥させた。
電極評価は北斗電工社製の電気化学測定システムHZ-5000を用いて実施した。0.1M過塩素酸水溶液に窒素ガスを30分間パージした後、参照極に可逆水素電極(RHE)を用い、電位範囲0.05~1.2V、掃引速度150mV/sで50回クリーニングを実施した。その後、サイクリックボルタンメトリー(CV)測定を電位範囲0.05~1.2V、掃引速度100mV/sで実施し本測定とした。電気化学的活性表面積(ECSA)の解析は0.4V以下に見られる水素の吸着波を用いて実施した。さらに、1.0V以上での触媒の安定性を確認するため、1.0~1.5Vまでの電位範囲を500回掃引した後、0.05~1.2Vの電位範囲でCV測定を行った。
この測定手順を1セットとして、10セット以上(5000サイクル以上の掃引)を行った。触媒AのCV測定結果を図5に示す。各測定サイクルでの電流値は一定であった。図6に測定サイクルに対するECSAの変化を示す。8000サイクルまでの評価より、ECSAの低下は初期値の約20%で収まることが判明し、触媒Aの劣化は小さく高電位安定性を有することが確認された。
実施例1で合成した多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料0.4gを担体として用いる代わりに、ケッチェンブラック0.4gを担体として用いたこと以外は、実施例21と同様にして、貴金属を含む触媒の作製(触媒Bの作製)、電極作製、及び電気化学測定による電極評価を行った。
Claims (21)
- 三次元骨格構造を有する多孔質シリコンオキシカーバイドと、
前記三次元骨格構造に保持された炭素含有材料と、を備え、
BET比表面積が100m2/g以上であり、且つ、導電率が1.0×10-6S/cm以上である、多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料。 - 合計細孔容積が、0.5cm3/g以上である、請求項1に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料。
- 細孔径が、2nm以上200nm以下である、請求項1又は2に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料。
- 前記炭素含有材料の含有量が、2.5質量%以上50質量%以下である、請求項1に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料。
- 前記炭素含有材料が、カーボンブラック、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ及び低結晶性ナノカーボンから選択される一又は複数で構成される、請求項4に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料。
- 前記炭素含有材料の一次粒子の平均直径が、10nm以上200nm以下である、請求項5に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を含む層を有する燃料電池用電極。
- 界面活性剤及びpH調整剤を含む酸性水溶液に有機アルコキシシランを添加し、前記有機アルコキシシランのゾルゲル反応にてゲルを形成する工程(A)と、
前記ゲルをアルコールで洗浄する工程(B)と、
洗浄後のゲルを乾燥して多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を形成する工程(C)と、
前記多孔質シリコンオキシカーバイド前駆体を焼成して多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を得る工程(D)と、
を有し、
前記工程(A)において前記酸性水溶液に炭素含有材料又は有機ポリマーを更に添加して、炭素含有材料又は有機ポリマーを含有するゲルを形成することを特徴とする多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。 - 前記工程(A)において、前記ゾルゲル反応を25℃以上80℃以下で行う、請求項8に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記有機アルコキシシランが、以下の式(1)又は式(2)で表される、請求項8に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
R1-SiR2 x(OR3)3-x ・・・(1)
(但し、式中R1は、メチル基、エチル基、ビニル基及びフェニル基から選択されるいずれかの基であり、R2はメチル基、R3はメチル基又はエチル基を表す。式中整数xは、0又は1である。)
R4-(SiR5 y(OR6)3-y)2 ・・・(2)
(但し、式中R4は、メチレン基、エチレン基、へキシレン基、ビニレン基、フェニレン基及びビフェニレン基から選択されるいずれかの基を含み、R5はメチル基、R6はメチル基又はエチル基を表す。式中整数yは、0又は1である。) - 前記界面活性剤の前記酸性水溶液に対する含有量が、0.1質量%以上50質量%以下である、請求項8に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記界面活性剤が、非イオン性界面活性剤及び/又はカチオン性界面活性剤である、請求項11に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記pH調整剤の前記酸性水溶液に対する含有量が、5質量%以上50質量%以下である、請求項8に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記pH調整剤が、尿素、アンモニア及び水酸化ナトリウムから選択されるいずれかを含む、請求項12に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記炭素含有材料又は有機ポリマーと前記有機アルコキシシランとの質量比が、2.5~50:97.5~50である、請求項8に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記炭素含有材料が、カーボンブラック、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ及び低結晶性ナノカーボンから選択される一又は複数で構成される、請求項15に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記炭素含有材料の一次粒子の平均直径が、10nm以上200nm以下である、請求項16に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記有機ポリマーが、フェノール樹脂、ポリスチレン及びポリジビニルベンゼンから選択される一又は複数で構成される、請求項15に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記工程(B)において、前記酸性水溶液中から前記界面活性剤を除去すると共に、前記酸性水溶液中の水を前記アルコールと置換する、請求項8に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記工程(C)において、室温、常圧で洗浄後の前記ゲルを乾燥する、請求項8に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
- 前記工程(D)において、700℃以上1200℃以下で前記多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を焼成する、請求項8に記載の多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202180028766.9A CN115397772A (zh) | 2020-05-07 | 2021-04-27 | 多孔质碳氧化硅复合材料和多孔质碳氧化硅复合材料的制造方法 |
US17/923,342 US20230197974A1 (en) | 2020-05-07 | 2021-04-27 | Porous silicon oxycarbide composite material and method for manufacturing same |
JP2022519934A JP7260061B2 (ja) | 2020-05-07 | 2021-04-27 | 多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料及び多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法 |
CA3177817A CA3177817A1 (en) | 2020-05-07 | 2021-04-27 | Porous silicon oxycarbide composite material and method for manufacturing same |
EP21800015.6A EP4148019A1 (en) | 2020-05-07 | 2021-04-27 | Porous silicon oxycarbide composite material and method for manufacturing same |
KR1020227034038A KR20230007322A (ko) | 2020-05-07 | 2021-04-27 | 다공질 실리콘 옥시카바이드 복합 재료 및 다공질 실리콘 옥시카바이드 복합 재료의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020082098 | 2020-05-07 | ||
JP2020-082098 | 2020-05-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021225092A1 true WO2021225092A1 (ja) | 2021-11-11 |
Family
ID=78468104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2021/016726 WO2021225092A1 (ja) | 2020-05-07 | 2021-04-27 | 多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料及び多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230197974A1 (ja) |
EP (1) | EP4148019A1 (ja) |
JP (1) | JP7260061B2 (ja) |
KR (1) | KR20230007322A (ja) |
CN (1) | CN115397772A (ja) |
CA (1) | CA3177817A1 (ja) |
WO (1) | WO2021225092A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022172585A1 (ja) * | 2021-02-09 | 2022-08-18 | Dic株式会社 | 負極活物質、負極活物質の製造方法及び非水電解質二次電池 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006240897A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Naoya Shibuya | 炭素繊維含有セラミックス体およびその製造方法 |
CN105098136A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-25 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种碳氧化硅/碳复合微纳米材料的制备方法及其应用 |
CN105552323A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-05-04 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种硅/碳氧化硅/碳负极材料及其制备方法和应用 |
KR101735456B1 (ko) * | 2016-01-22 | 2017-05-15 | 서울시립대학교 산학협력단 | 전기전도성 실리콘옥시카바이드 세라믹스 및 이의 제조방법 |
CN108365184A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-08-03 | 江苏大学 | 一种锂离子电池用富碳多孔SiOC负极材料及其制备方法 |
CN110078058A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-08-02 | 南京工业大学 | 一种三维多孔石墨烯-聚合物前驱体转化陶瓷复合材料及其制备方法 |
JP2020001941A (ja) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | Jnc株式会社 | コアシェル構造体及びその製造方法並びに該コアシェル構造体を負極活物質として用いた負極用組成物、負極及び二次電池 |
JP2020082098A (ja) | 2018-11-19 | 2020-06-04 | 三菱重工機械システム株式会社 | 電子ビーム溶接機 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6283937B2 (ja) | 2014-02-26 | 2018-02-28 | 東海カーボン株式会社 | 多孔質シリコンオキシカーバイドセラミックスの製造方法および多孔質シリコンオキシカーバイドセラミックス複合材料の製造方法 |
-
2021
- 2021-04-27 CN CN202180028766.9A patent/CN115397772A/zh active Pending
- 2021-04-27 US US17/923,342 patent/US20230197974A1/en active Pending
- 2021-04-27 WO PCT/JP2021/016726 patent/WO2021225092A1/ja unknown
- 2021-04-27 CA CA3177817A patent/CA3177817A1/en active Pending
- 2021-04-27 JP JP2022519934A patent/JP7260061B2/ja active Active
- 2021-04-27 KR KR1020227034038A patent/KR20230007322A/ko active Search and Examination
- 2021-04-27 EP EP21800015.6A patent/EP4148019A1/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006240897A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Naoya Shibuya | 炭素繊維含有セラミックス体およびその製造方法 |
CN105098136A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-11-25 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种碳氧化硅/碳复合微纳米材料的制备方法及其应用 |
CN105552323A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-05-04 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种硅/碳氧化硅/碳负极材料及其制备方法和应用 |
KR101735456B1 (ko) * | 2016-01-22 | 2017-05-15 | 서울시립대학교 산학협력단 | 전기전도성 실리콘옥시카바이드 세라믹스 및 이의 제조방법 |
CN108365184A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-08-03 | 江苏大学 | 一种锂离子电池用富碳多孔SiOC负极材料及其制备方法 |
JP2020001941A (ja) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | Jnc株式会社 | コアシェル構造体及びその製造方法並びに該コアシェル構造体を負極活物質として用いた負極用組成物、負極及び二次電池 |
JP2020082098A (ja) | 2018-11-19 | 2020-06-04 | 三菱重工機械システム株式会社 | 電子ビーム溶接機 |
CN110078058A (zh) * | 2019-04-08 | 2019-08-02 | 南京工业大学 | 一种三维多孔石墨烯-聚合物前驱体转化陶瓷复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
P. R. ARAVIND ET AL., MICROPOROUS AND MESOPOROUS MATERIALS, vol. 142, 2011, pages 511 - 517 |
T. C. DE ALMEIDA E SILVA ET AL., CATALYSIS SCIENCE&TECHNOLOGY, vol. 9, 2019, pages 854 - 866 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022172585A1 (ja) * | 2021-02-09 | 2022-08-18 | Dic株式会社 | 負極活物質、負極活物質の製造方法及び非水電解質二次電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2021225092A1 (ja) | 2021-11-11 |
US20230197974A1 (en) | 2023-06-22 |
KR20230007322A (ko) | 2023-01-12 |
JP7260061B2 (ja) | 2023-04-18 |
CA3177817A1 (en) | 2021-11-11 |
EP4148019A1 (en) | 2023-03-15 |
CN115397772A (zh) | 2022-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102117722B1 (ko) | 전기화학 응용분야를 위한 메조다공성 흑연 입자의 용도 | |
Wu et al. | Space-confined pyrolysis for the fabrication of Fe/N/C nanoparticles as a high performance oxygen reduction reaction electrocatalyst | |
CN1674327A (zh) | 燃料电池和膜电极接合体 | |
JP2007220414A (ja) | 触媒層及び固体高分子型燃料電池 | |
Parthiban et al. | Fluorine-enriched mesoporous carbon as efficient oxygen reduction catalyst: understanding the defects in porous matrix and fuel cell applications | |
You et al. | Fog-like fluffy structured N-doped carbon with a superior oxygen reduction reaction performance to a commercial Pt/C catalyst | |
JP6372695B2 (ja) | 導電性粒子及びそれを適用した担体材料、並びに、燃料電池デバイス及び水電解デバイス | |
CN1499661A (zh) | 燃料电池 | |
WO2021225092A1 (ja) | 多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料及び多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料の製造方法 | |
US20170117555A1 (en) | Redox catalyst, electrode material, electrode, membrane electrode assembly for fuel cells, and fuel cell | |
Gupta et al. | Highly purified CNTs: an exceedingly efficient catalyst support for PEM fuel cell | |
JP5740889B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池用の炭素被覆触媒物質、その製造方法、電極触媒層、及び膜電極接合体 | |
EP1909295A1 (en) | Proton conductive membrane and process for producing the same | |
JP2006164574A (ja) | 固体高分子形燃料電池用撥水性電極触媒層 | |
JP4418653B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池用電極触媒層、固体高分子形燃料電池用電極、固体高分子形燃料電池 | |
JP2003208905A (ja) | 燃料電池用炭素材料及びこれを含有する分散液 | |
WO2023080107A1 (ja) | 多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を含有する電極触媒、電極、燃料電池及び多孔質シリコンオキシカーバイド複合材料を含有する電極触媒の製造方法 | |
JP2010205484A (ja) | 燃料電池用接着剤及びこれを用いて作製した膜電極構造体 | |
JP4508571B2 (ja) | 電極触媒及びその製造方法 | |
JP4997438B2 (ja) | プロトン伝導膜およびその製造方法 | |
WO2010050196A1 (ja) | 燃料電池用電極および燃料電池 | |
JP4882225B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池用の撥水性電極触媒層、触媒層転写シート及び触媒層−電解質接合体 | |
DONG et al. | Boron-doped silicon carbide supported Pt catalyst for methanol electrooxidation | |
JP2003308855A (ja) | 固体高分子電解質膜、該固体高分子電解質膜を用いた燃料電池 | |
US20220200014A1 (en) | Method of producing gas diffusion layer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21800015 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 3177817 Country of ref document: CA |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2022519934 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021800015 Country of ref document: EP Effective date: 20221207 |