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Development and optimization by machine learning of 3D-nanocomposite array oxygen reduction electrocatalysts

Research Project

Project/Area Number 25K01612
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 28030:Nanomaterials-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

八木 一三  北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (40292776)

Project Period (FY) 2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2027: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2025: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Keywords3Dナノコンポジットアレイ / イオン液体 / メソポーラスカーボン / 酸素還元反応 / 白金系合金ナノワイヤ
Outline of Research at the Start

固体高分子形燃料電池のカソードでは、強酸性条件・貴電位下で酸素還元反応(ORR)が起こるが、ORRでは基質である酸素以外に電子、プロトンが輸送され、生成した水が排出される複雑な物質輸送が絡むため、いずれかの物質輸送に最適化しても、他の輸送に支障をきたす。プロトン伝導性を高めるためにアイオノマーを増やすと、触媒表面の被毒が起こる。本研究では、メソポーラスカーボン担体とイオン液体についてアイオノマーを増やしてもORR活性が向上する組合せを探索し、多元合金ナノワイヤ触媒に最適化し、それらを担体のメソ孔内に充填することで、更なる高活性化と高耐久化を実現する3Dナノコンポジットアレイ触媒を目指す。

URL: 

Published: 2025-04-17   Modified: 2025-06-20  

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