ヘテロ界面の構造特異性がもたらす極めて迅速な酸素還元反応

• Project/Area Number: 24K01177
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 佐藤 和好 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40437299)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原 祥太郎 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (10401134) ; 大久保 忠勝 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究センター, センター長 (00242462) ; 阿部 浩也 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (50346136)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥14,040,000 (Direct Cost: ¥10,800,000、Indirect Cost: ¥3,240,000); Fiscal Year 2027: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2026: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
• Keywords: 固体酸化物燃料電池 / カソード / ヘテロ界面 / 酸素還元反応 / 触媒

Outline of Research at the Start

研究代表者らは最近、従来品を凌駕するORR活性を有する(La,Sr)CoO3ナノ構造カソードの作製に成功した。本カソード内部には単体ではORR活性を示さない複数の異相がナノサイズで分布しており、これらの異相とLSC113とのヘテロ界面が重要なORR促進において役割を演ずることが示唆された。そこで本研究では、カソード設計のための新たな方法論の提案を目的とし、LSC113ナノ構造カソード内部に存在するヘテロ界面における酸素交換反応促進メカニズムを解明するとともに、ヘテロ界面近傍のナノスケール領域の物性特異性と、マクロスケールのORR特性との関係をカソードの微細構造依存性をパラメータとして整理する。