照射誘起の原子空孔を利用した燃料電池電極触媒の創製：動的挙動解明による性能制御

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21H04669
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 31:Nuclear engineering, earth resources engineering, energy engineering, and related fields
• Research Institution: National Institutes for Quantum Science and Technology
• Principal Investigator: 八巻 徹也 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 本部 経営企画部, 室長 (10354937)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 出崎 亮 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子技術基盤研究所 先端機能材料研究部, 上席研究員 (10370355) ; 中村 一隆 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (20302979) ; 松村 大樹 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (30425566) ; 池田 隆司 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所 放射光科学研究センター, 上席研究員 (60370350) ; 岡崎 宏之 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子技術基盤研究所 先端機能材料研究部, 主任研究員 (90637886) ; 田口 富嗣 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 上席研究員 (50354832)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2025-03-31

Summary of the Research Project

固体高分子形燃料電池のコスト低減において白金触媒の性能限界を突破するためには、新たな発想から生まれる触媒開発の方法論を確立することが望まれる。本研究は、X線吸収微細構造解析(XAFS)、第一原理計算、超高速レーザー分光を融合させることで、照射誘起原子空孔がもつ新しい機能を明らかにしようとするものである。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

本研究は、原子空孔の本質は何か、触媒性能の制御が可能か、といった問いに答えることを目指しており、その学術的意義は高い。また、量子ビームを活用した新たな触媒開発の方法論確立に向けた進展、具体的には荷電粒子ビーム照射を利用した炭素担体上の高活性・高耐久性白金ナノ粒子触媒、窒素ドープ炭素系触媒についての性能向上などの成果が生まれることが期待される。