Quantum Supremacy at Solid-Liquid Electrode Processes

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18941
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 32:Physical chemistry, functional solid state chemistry, and related fields
• 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): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 電極過程 / トンネル効果 / 同位体効果 / 赤外分光法

Outline of Final Research Achievements

The main outcomes are followings:
(1) Observation of the non-trivial qunatum-to-classical transition in an electrode process.
(2) Establishing in-situ electrochemical IR spectroscopy to observe potential-dependent dynamics at electrode processses at solid-liquid interfaces.

Free Research Field

物理電気化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果における最も重要な意義は、エネルギー変換反応の根幹である電子とプロトンの移動による電極過程の基本原理を一歩深く理解できるようになったことである。本研究によって、“なぜ生体はこの世界で最も効率的なエネルギー変換機構を貴金属なしで実現しているのか？”や“なぜ白金は様々なエネルギー変換反応において高活性なのか？”といった重要かつ未解明の問題を理解するための普遍的知見を獲得するためのツールが一つ増えたと期待できる。