Electrically Conductive Coordination Frameworks for Unveiling Microscopic Energy Conversion Mechanism

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15527
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: SAKAUSHI Ken 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主幹研究員 (50756484)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 電極過程 / 多電子・多プロトン移動反応 / エネルギー変換反応 / エネルギー貯蔵反応 / 固液界面 / 微視的反応機構

Outline of Final Research Achievements

The basic science toward understanding microscopic electrode process of multielectron transfer energy conversion reactions was carried out. We unveiled several key aspects on the complicated multi-step reactions, such as oxygen reduction reaction or multielectron mutication transfer processes.

Free Research Field

物理化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

国際目標である持続可能な開発目標（SDGs）に代表される世界的な環境・エネルギー問題解決のため、資源的制約のない材料による電気化学的エネルギー変換反応の高効率化や特性向上が求められている。具体例を挙げれば、非白金電極触媒を用いて酸素と水素から水と電気を合成する装置である燃料電池や、逆に電気を用いて水から水素を生産する水電解装置の普及が必要である。そして、その実現には基礎科学に立脚した非貴金属電極による微視的電極過程に関わる基本原理のより深い理解が必要不可欠である。本研究による成果は、これら重要な課題解決に貢献する基礎的な科学的知見を社会に提供した。