Improving the Stability of Oxygen Evolution Electrocatalysts based on Theoretical Lifetime Predictions and Reaction Condition Optimization

Research Project

Project/Area Number	25K01887
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 36020:Energy-related chemistry
Research Institution	Institute of Physical and Chemical Research
Principal Investigator	大岡英史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)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2029-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000) Fiscal Year 2028: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2027: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2026: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords	電極触媒 / 寿命予測 / 応用数理 / 反応速度論
Outline of Research at the Start	水の電気分解による水素製造を社会実装するため、陽極の酸素発生反応 (2H2O -> O2 + 4H+ + 4e-)を数年単位で駆動できる非貴金属触媒が求められている。しかし、触媒寿命を実験で直接評価するには年単位の測定時間が必要である。また、量子化学計算などで寿命を予測する方法も確立されていないため、理論で材料探索を効率化することも困難である。以上踏まえ、本研究では、実験データから触媒寿命を予測する数理モデルを構築し、反応条件（電圧、pH）を最適化することで耐久性を向上する。