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Design of platinum-free electrode catalysts for alkaline anion exchange membrane fuel cell

Research Project

Project/Area Number 26630408
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Catalyst/Resource chemical process
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Satsuma Atsushi  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00215758)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) OHYAMA Junya  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教 (50611597)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords燃料電池電極 / アルカリ交換膜型 / 水素酸化反応 / 酸素還元反応 / バイメタル / 銀 / ルテニウム / イリジウム / 酸化ニッケル / 酸化コバルト / 酸化数 / 複合効果
Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to obtain a concept to design high performance platinum-free electrode catalysts for alkaline anion exchange membrane fuel cell having higher catalytic activity than platinum-based catalysts. The following materials and structure-activity relationship were examined: (1) Activity dependence of Ni oxides on oxidation number, (2) Effect of promoters to CoO, (3) Size effect of nano-sized Ag metal particles, (4) Ru-Ir nano-bimetal particles. We found that (4) an alloyed Ru-Ir bimetal nano-metal catalyst is very effective for hydrogen oxidation reaction. The obtained Ru-Ir/C nano-bimetal catalyst showed twice higher hydrogen oxidation activity than Pt/C.

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Investigation of Size Effect of Ag Nanoparticles on Oxygen Reduction Reaction Using Ag/Co/C Catalysts Prepared by Galvanic Deposition Method2016

    • Author(s)
      J. Ohyama, Y. Okata, Y. Yamamoto, S. Arai, A. Satsuma
    • Journal Title

      Catal. Lett.

      Volume: 146 Issue: 1 Pages: 22-27

    • DOI

      10.1007/s10562-015-1658-5

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] NiO/Cカソード触媒のアルカリ溶液中における酸素還元反応活性2015

    • Author(s)
      野々山唯史・渡部憲幸・大山順也・薩摩篤
    • Organizer
      第25回キャラクタリゼーション講習会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2015-11-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] アルカリ条件での電気化学的水素酸化反応におけるRu-Ir合金触媒の組成の効果2015

    • Author(s)
      熊田大起・大山順也・ 薩摩篤
    • Organizer
      第25回キャラクタリゼーション講習会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2015-11-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 担持ニッケル酸化物カソード触媒のアルカリ溶液中における酸素還元反応活性2015

    • Author(s)
      野々山唯史・渡部憲幸・大山順也・薩摩篤
    • Organizer
      第46回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Place of Presentation
      三重大学
    • Year and Date
      2015-11-07
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Ru-Ir 触媒を用いたアルカリ条件での電気化学的水素酸化反応2015

    • Author(s)
      熊田大起・大山順也・薩摩篤
    • Organizer
      第116回触媒討論会
    • Place of Presentation
      三重大学
    • Year and Date
      2015-09-16
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 種々の Ru バイメタル触媒を用いたアルカリ条件下での電気化学的水素酸化反応2015

    • Author(s)
      熊田大起・大山順也・薩摩篤
    • Organizer
      第36回触媒学会若手会
    • Place of Presentation
      伊香保温泉 ホテルニュー伊香保
    • Year and Date
      2015-08-05
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Ruバイメタルナノ粒子を用いたアルカリ条件下での電気化学的水素酸化反応2015

    • Author(s)
      大山順也・熊田大起・内藤大士・薩摩篤
    • Organizer
      石油学会 第58回年会、第64回研究発表
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2015-05-26
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 王 印仲・大山 順也・薩摩 篤2014

    • Author(s)
      岩塩型Co-Mn複合酸化物のアルカリ条件下での高い酸素還元反応活性
    • Organizer
      第21回燃料電池シンポジウム
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-05-29 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 大山 順也・内藤 大士・佐藤 拓馬・山本 悠太・荒井 重勇・薩摩 篤2014

    • Author(s)
      アルカリ交換膜形燃料電池アノード電極用Ruナノ粒子触媒
    • Organizer
      第21回燃料電池シンポジウム
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-05-29 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ニッケル酸化物の組成による酸素還元反応活性の変化2014

    • Author(s)
      野々山唯史・大山順也・渡部憲幸・薩摩篤
    • Organizer
      第21回燃料電池シンポジウム
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-05-29 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] ニッケル酸化物の構造による酸素還元反応活性の変化2014

    • Author(s)
      野々山唯史・大山順也・薩摩篤
    • Organizer
      石油学会第63回研究発表会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-05-28
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      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋大学大学院工学研究科 物質制御工学専攻 無機材料設計講座 固体材料学グループHP

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/06-BS-6/satsumaken/index.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2017-05-10  

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