Novel preparation of highly active iron-based alloy electrodes by anodic oxidation and their activation mechanism

• Project/Area Number: 23H00224
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 幅崎 浩樹 北海道大学, 工学研究院, 教授 (50208568)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北野 翔 北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (50736840)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥43,290,000 (Direct Cost: ¥33,300,000、Indirect Cost: ¥9,990,000); Fiscal Year 2024: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000); Fiscal Year 2023: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
• Keywords: 電極 / アノード酸化 / 水分解 / 酸素発生 / オキシ水酸化物

Outline of Research at the Start

金属のアノード酸化は，アルミニウムなどのバルブ金属表面にナノ形態を制御した多孔質酸化膜を簡便に形成する手法であり，自己規則化ナノ構造膜を作製する代表例となっている。本研究では，このアノード酸化技術を鉄系金属・合金に拡張し，アノード酸化した汎用鉄系合金を高効率な水素製造に必要となる水電解用酸素発生電極として応用し，ありふれた汎用材料を高効率エネルギー変換材料へ変換する技術としての可能性を探る。資源豊富な鉄をベースとする合金にナノ形態・組成を制御した多孔質膜形成し，これがOER高活性を示す機構を明らかにするとともに，過電圧が10 mA cm-2にて0.2 V以下となる高活性電極の創製を目指す。