表面水素工学：水素スピルオーバーに基づく新規イオニクスデバイスの開発

• 研究領域: 表面水素工学：スピルオーバー水素の活用と量子トンネル効果の検証
• 研究課題/領域番号: 21H05100
• 研究種目: 学術変革領域研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 青木 芳尚 北海道大学, 工学研究院, 教授 (50360475)
• 研究期間 (年度): 2021-08-23 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 33,930千円 (直接経費: 26,100千円、間接経費: 7,830千円); 2023年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円); 2022年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円); 2021年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
• キーワード: ヒドリドイオン伝導体 / 水素スピルオーバー / 粒界伝導 / プロトン伝導体

研究開始時の研究の概要

本研究計画は、担体上のスピルオーバー拡散がプロトンまたはヒドリドイオンと電子の両極性拡散であることを実証し、また、ヒドリドイオン伝導体を用いた場合、水素トンネル輸送が起こりやすいことを証明する。最終的に、これらの触媒系をプロトン電解質膜セルのカソードに応用し、H2O-CO2共電解によるアルコール合成を検討する。水素スピルオーバーによって従来の固体電解質デバイスの有効反応場を飛躍的に増大させる。