| 研究課題/領域番号 |
15H03857
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
有機・ハイブリッド材料
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
小野田 晃 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60366424)
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| 研究協力者 |
林 高史
田中 雄大
伊藤 実
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 燃料電池 / 酸素還元反応 / カソード電極 / 非貴金属触媒 / 酸素還元触媒 / 金属錯体 / 非貴金属 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、燃料電池カソードでの酸素還元電極材料として、非貴金属活性点を組み込んだ含窒素カーボン電極触媒の開発を実施した。非貴金属原料に芳香環拡張型金属サレン錯体を活用する新手法により、触媒活性点の設計技術を高め、高活性・高耐久性を実現した非貴金属カーボン電極材料の調製と酸素還元反応における触媒活性評価を行った。鉄サレン錯体を含む原料を、バルカンX、ケッジャンブラック等のカーボン担体と混合した上で、焼成、酸洗浄により触媒を調製した。触媒活性の評価と同定の結果、芳香環を拡張したプリカーサーを使用した際に、効率的にFe-N活性点が形成され、4電子還元反応が効率的に進行していることを明らかとした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エネルギー・環境問題の克服が世界的に求められる中、固体高分子型燃料電池は、高効率なエネルギー変換を実現する技術として最も期待されている。しかし、カソードでの酸素から水への４電子還元を伴う酸素還元反応の高活性かつ安価な電極触媒の開発が依然としてボトルネックとなっている。特に現状の白金の電極材料はコストと供給量の点で問題があり、非貴金属材料を基盤とした高効率かつ高い耐久性を兼ね備えたカソード電極材料の開発が強く望まれている。本研研究成果は、非貴金属カーボン触媒の活性点をより精密に構築し、高性能な燃料電池触媒の開発に貢献するものである。
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