Regulation of Intermediate Coverages to Enhance Tafel Slopes and Electrocatalytic Activity

• Project/Area Number: 24K17776
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 八束 孝一 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, 特別研究員 (00972770)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 触媒 / 電極触媒 / 反応速度解析 / 中間体 / 水分解

Outline of Research at the Start

本課題ではTafel slope を記述する数理モデルの実験検証に挑戦する。申請者らはすでに、酸化マンガンによる酸素発生反応のTafel slope がMnIII 中間体生成速度と相関することを明らかにしている。よって、本課題ではTafel slope とMnIII 中間体の被覆率を明らかにすることで、Tafel slope 向上に中間体被覆率制御が有効なことを実証する。活性に対するTafel slope の影響は、目指す電流密度が大きいほど増す。よって、本課題から得られる知見は、大規模（>1 A/cm2）なグリーン水素製造を実現する基盤となる。