[发明专利]催化剂及其制造方法、水电解单元用催化剂、水电解单元、水电解装置

权利要求书

1.一种催化剂，包含层状双氢氧化物和金属粒子，

所述层状双氢氧化物包含两种以上过渡金属离子，

所述金属粒子包含一种以上过渡金属，

由所述层状双氢氧化物被覆所述金属粒子的表面。

2.根据权利要求1所述的催化剂，

将在所述催化剂的制作中使用的所述金属粒子的质量相对于在所述催化剂的制作中使用的所述两种以上过渡金属离子全部贡献于所述层状双氢氧化物的生成的情况下的所述层状双氢氧化物的质量之比定义为R1，

将在所述催化剂中，所述金属粒子的质量相对于所述层状双氢氧化物的质量之比定义为R2，

此时，R2相对于R1之比R2/R1为0.87以上且1.20以下。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，还具备被覆层，

所述被覆层设置在所述金属粒子的所述表面上，并且包含所述层状双氢氧化物，

所述被覆层的平均厚度为100nm以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的催化剂，

所述层状双氢氧化物的微晶尺寸为10nm以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的催化剂，

所述层状双氢氧化物包含多齿配体。

6.根据权利要求5所述的催化剂，

所述多齿配体包含选自乙酰丙酮和柠檬酸盐中的至少一种。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的催化剂，

所述两种以上过渡金属离子包含选自V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、W和Ru中的至少两种过渡金属的离子。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的催化剂，

所述两种以上过渡金属离子包含选自Ni和Fe中的至少一种过渡金属的离子。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的催化剂，

所述金属粒子包含Ni。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的催化剂，

所述金属粒子的平均粒径为50nm以下。

11.一种水电解单元用催化剂，包含权利要求1～10中任一项所述的催化剂。

12.一种水电解单元，具备正极、负极和电解质，

所述正极包含权利要求11所述的水电解单元用催化剂。

13.一种水电解单元，具备正极、负极和电解质，

所述负极包含权利要求11所述的水电解单元用催化剂。

14.一种水电解装置，具备电压施加器和权利要求12或13所述的水电解单元，

所述电压施加器与所述正极和所述负极连接，对所述正极与所述负极之间施加电压。

15.一种催化剂的制造方法，包括：

添加多齿配体，调制包含两种以上过渡金属离子、金属粒子和所述多齿配体的水溶液，所述金属粒子包含与所述两种以上过渡金属离子之中至少一种种类相同的过渡金属；以及

在常温下使所述水溶液为碱性。

16.根据权利要求15所述的催化剂的制造方法，

所述催化剂包含层状双氢氧化物和所述金属粒子，

将添加于所述水溶液中的所述金属粒子的质量相对于所述水溶液中的所述两种以上过渡金属离子全部贡献于所述层状双氢氧化物的生成的情况下的所述层状双氢氧化物的质量之比定义为R1，

将在所述催化剂中，所述金属粒子的质量相对于所述层状双氢氧化物的质量之比定义为R2，

此时，R2相对于R1之比R2/R1为0.87以上且1.20以下。