Design of Active Oxygen Evolution Catalysts by Introducing Low Spin Electron Configurations into 3d Metal Materials
| Project/Area Number |
20K15387
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 36020:Energy-related chemistry
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Ooka Hideshi 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (90825994)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 電極触媒 / 触媒理論 / 機械学習 / 電気化学測定 / 分光 / 数理モデル / 反応動力学解析 / メカニズム / 電子移動 |
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| Outline of Research at the Start |
水を電気分解すれば、究極のクリーンエネルギーである水素を製造できる。しかし、水の電気分解のエネルギー効率を上げるためには、電極触媒の開発が必要である。
現在では、白金やイリジウムなどの貴金属電極を使えば、効率的に電気分解を行えることが知られている。これに対し、本研究はコバルトや鉄など、より豊富で安価な元素による触媒開発を目指す。その戦略として、金属イオンの電子状態制御を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
A mathematical equation which predicts the reaction rate from the electrode potential was derived. Additionally, a machine learning method to fit the equation to the experimental data was developed. The results above were reported in ACS Catalysis (2021) as the first and corresponding author.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
水素社会を担う燃料電池や水素製造技術には、高効率な電極触媒が不可欠である。一方で、従来の触媒理論から優れた材料を予測することを困難である。このため、活性を予測するための理論構築を進めた。これは今後の触媒開発を促進する成果である。
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Report
(3 results)
Research Products
(3 results)
