【手続補正書】
【提出日】平成30年9月12日(2018.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面がニッケル又はニッケル基合金よりなる導電性基体と前記導電性基体の表面に形成した電極触媒層とを含み、
前記電極触媒層を構成する触媒成分が、
構造式ＮｉＣｏ2Ｏ4で表されるニッケルコバルトスピネル酸化物、又は、構造式ＸＮｉaＣｏ1-aＯ3（Ｘは、ランタン、セリウム及びプラセオジウムからなるランタノイドから選ばれた少なくとも１種以上の金属、０＜ａ＜１）で表されるランタノイドニッケルコバルトペロブスカイト酸化物を有する第１の触媒成分と、
イリジウム酸化物及びルテニウム酸化物のうちの少なくとも一方を有する第２の触媒成分よりなることを特徴とするアルカリ水電解用陽極。
【請求項２】
前記ランタノイドニッケルコバルトペロブスカイト酸化物の構造式がＸＮｉ0.2Ｃｏ0.8Ｏ3であることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ水電解用陽極。
【請求項３】
前記ランタノイドがランタンであり、前記ランタノイドニッケルコバルトペロブスカイト酸化物がランタンニッケルコバルトペロブスカイト酸化物であることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ水電解用陽極。
【請求項４】
前記電極触媒層が、前記第１の触媒成分と前記第２の触媒成分とが混合されて形成されたことを特徴とする請求項１に記載のアルカリ水電解用陽極。
【請求項５】
前記電極触媒層が、前記第１の触媒成分からなる第１の触媒層と前記第２の触媒成分からなる第２の触媒層とが積層された積層構造の電極触媒層からなることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ水電解用陽極。
【請求項６】
前記第１の触媒層が前記導電性基体表面に形成され、前記第２の触媒層が前記第１の触媒層の表面に形成されたことを特徴とする請求項５に記載のアルカリ水電解用陽極。
【請求項７】
前記第２の触媒成分が構成成分の金属に換算して、０．２ｇ／ｍ2以上であることを特徴とする請求項１、４、５、６の何れか１項に記載のアルカリ水電解用陽極。
【請求項８】
少なくとも表面がニッケル又はニッケル基合金よりなる導電性基体の表面に、ニッケルイオン及びコバルトイオンを各金属に換算してモル比で、１：２となるよう混合した溶液、又は、ランタン、セリウム及びプラセオジウムからなるランタノイドから選ばれた少なくとも１種以上の金属の金属イオン、ニッケルイオン及びコバルトイオンを各金属に換算してモル比で、１：ａ：１−ａ（０＜ａ＜１）となるよう混合した溶液である第１の溶液と、イリジウムイオン及びルテニウムイオンのうちの少なくとも一方を含有する第２の溶液とを塗布する工程と、
前記導電性基体を３５０℃から５５０℃までの温度で酸素を含む雰囲気中で熱処理し、構造式ＮｉＣｏ2Ｏ4で表されるニッケルコバルトスピネル酸化物、又は、構造式ＸＮｉaＣｏ1-aＯ3（Ｘは、ランタン、セリウム及びプラセオジウムからなるランタノイドから選ばれた少なくとも１種以上の金属、ａが０＜ａ＜１）で表されるランタノイドニッケルコバルトペロブスカイト酸化物を有する第１の触媒成分と、イリジウム酸化物及びルテニウム酸化物の少なくとも一方を有する第２の触媒成分とよりなる電極触媒層を形成する工程とを有することを特徴とするアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項９】
少なくとも表面がニッケル又はニッケル基合金よりなる導電性基体の表面に、前記第１の溶液と、前記第２の溶液とを混合して塗布し、前記導電性基体を熱処理して、前記第１の触媒成分と前記第２の触媒成分とが混合された電極触媒層を形成することを特徴とする請求項８に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項１０】
少なくとも表面がニッケル又はニッケル基合金よりなる導電性基体の表面に、前記第１の溶液と、前記第２の溶液とを個別に塗布し、それぞれの溶液を塗布後、前記導電性基体を熱処理して、前記第１の触媒成分と、前記第２の触媒成分が積層された積層構造の電極触媒層を形成することを特徴とする請求項８に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項１１】
前記熱処理を３５０℃から４００℃までの温度で酸素を含む雰囲気中で行うことを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の触媒成分が構成成分の金属に換算して、０．２ｇ／ｍ2以上であることを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項１３】
前記ランタノイドニッケルコバルトペロブスカイト酸化物が、ランタンニッケルコバルトペロブスカイト酸化物であることを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項１４】
前記ランタノイドニッケルコバルトペロブスカイト酸化物の構造式がＸＮｉ0.2Ｃｏ0.8Ｏ3であることを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項１５】
前記ランタノイドがランタンであることを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項１６】
前記ランタン、セリウム及びプラセオジウムからなるランタノイドから選ばれた少なくとも１種以上の金属の金属イオンが、ランタンイオンであることを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項１７】
前記第２の溶液が酸性溶液であることを特徴とする請求項９に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【請求項１８】
前記第２の溶液がアルカリ性溶液であることを特徴とする請求項１０に記載のアルカリ水電解用陽極の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
然しながら、アルカリ水電解用に使用されている従来の電極は、何れも高い過電圧を示し、生産性が低かった。実用化には、更なる低過電圧化が必要とされている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第１の態様において、前記電極触媒層が、前記第１の触媒成分と前記第２の触媒成分とが混合されて形成されていることが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第２の態様において、前記ランタノイドニッケルコバルトペロブスカイト酸化物が、ランタンニッケルコバルトペロブスカイト酸化物であることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
又、電極触媒層としては、図１ｂに示すように、第１の触媒成分と第２の触媒成分とを混合して混合層としたアルカリ水電解用陽極の混合触媒層４としてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
図１ｂに示すアルカリ水電解用陽極を製造する工程を以下に説明する。
ここでは電極触媒層を積層構造に形成する代わりに、前記第１の溶液中に、前記第２の溶液を加えて混合し、混合溶液を作成する。この混合液を少なくとも表面がニッケル又はニッケル基合金よりなる導電性基体１の表面に塗布する。その後、３５０〜５５０℃で加熱焼成することにより、第１の触媒成分と第２の触媒成分とが混合した混合触媒層４を形成する。
このように、第１の触媒成分と第２の触媒成分とを混合した混合触媒層４を形成する場合には、イリジウムイオン及びルテニウムイオンのうちの少なくとも一方を含有する溶液として、硝酸溶液を用いることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
＜実施例２＞
実施例１で形成したＮｉＣｏ2Ｏ4触媒層上に実施例１で作製したヘキサアンミンイリジウム溶液を用いて、酸化イリジウムがイリジウム金属として１ｇ／ｍ2となるように塗布した。その後、空気循環式の電気炉中（４５０℃、１５分間）にて熱分解を行い、ＮｉＣｏ2Ｏ4触媒層とＩｒＯ2触媒層との積層構造の電極触媒層を形成した。実施例１と同じ方法で過電圧を測定した。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
＜実施例３＞
実施例１で形成したＮｉＣｏ2Ｏ4触媒層上に実施例１で作製したヘキサアンミンイリジウム溶液を用いて、酸化イリジウムがイリジウム金属として１ｇ／ｍ2となるように塗布した。その後、空気循環式の電気炉中（５５０℃、１５分間）にて熱分解を行い、ＮｉＣｏ2Ｏ4触媒層とＩｒＯ2触媒層との積層構造の電極触媒層を形成した。実施例１と同じ方法で過電圧を測定した。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
＜実施例４＞
硝酸Ｎｉと硝酸Ｃｏ及び硝酸Ｉｒをニッケル３１モル％、コバルト６２モル％、イリジウム７モル％になるように純水に溶解して塗布液とし、実施例１で作製した基材に塗布した。その後、空気循環式の電気炉中（３５０℃、１５分間）にて熱分解を行い、ＮｉＣｏ2Ｏ4触媒層中にＩｒＯ2触媒が高分散した混合触媒層を形成した。本工程により、ニッケル及びコバルトで１ｇ／ｍ2、イリジウムで０．２５ｇ／ｍ2となる触媒層を形成し、この工程を４回繰り返して電極を作製した。実施例１と同じ方法で過電圧を測定した。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
＜実施例６＞
硝酸Ｎｉと硝酸Ｃｏ及び硝酸Ｌａをそれぞれニッケル１０モル％、コバルト４０モル％、ランタン５０モル％となるように純水に溶解して塗布液を作製した。実施例１で作製した基材に上記塗布液を塗布し、その後空気循環式の電気炉中（３５０℃、１５分間）にて熱分解を行い、ＬａＮｉ0.2Ｃｏ0.8Ｏ3よりなる第１の触媒層２を形成した。更に、実施例１で作製したヘキサアンミンイリジウム溶液を用いて、第１の触媒層２上に酸化イリジウムがイリジウム金属として１ｇ／ｍ2となるように塗布した。その後、空気循環式の電気炉中（３５０℃、１５分間）にて熱分解を行い、酸化イリジウムよりなる第２の触媒層３を形成した。これにより積層構造の電極触媒層を有する電極とした。その電極を実施例１と同じ方法で過電圧を測定した。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
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