| 研究課題/領域番号 |
16K05941
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機工業材料
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
松永 直樹 宮崎大学, 工学部, 准教授 (40405543)
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| 研究分担者 |
酒井 剛 宮崎大学, 工学部, 教授 (40284567)
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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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 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 電極触媒 / アルカリ形燃料電池 / 酸素還元活性 / マンガン酸化物 / 燃料電池用電極触媒 / アルカリ形 / 遷移金属化合物 |
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| 研究成果の概要 |
ニッケル-コバルト複合水酸化物のアルカリ水溶液中での還元反応は、水酸化コバルトと水酸化ニッケルの還元反応に起因していることがわかった。湿式法で調製したマンガン酸化物はMn3O4が主な相であり、アルカリ溶媒の濃度を高くすると不明相が現れた。市販のマンガン酸化物の中で、原子価が固定されたMnO, Mn2O3およびMnO2相よりも混合原子価状態のMn3O4相で高い酸素還元活性を示す傾向があった。白金触媒をマンガン酸化物に担持させた電極触媒の触媒活性は、合成手順に依存し、Ptとマンガン酸化物の同時還元で調製したPt/Mn3O4が高い活性を得るのに効果的であることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アルカリ形燃料電池は、白金使用量の低減の可能性がある。近年、水酸化物イオン伝導性膜の開発が進み、大気中の二酸化炭素の電解質への溶解と発電性能の低下の原因となる電解質中での炭酸塩形成の抑制が解消できるようになってきた。高性能非貴金属触媒の開発が行われているが、白金代替材料を見出すには至っていない。
申請者らは、急速加水分解法による試料調製とアルカリ水溶液中での酸素還元活性の評価を行うことで、塩基性条件下で安定に作動する燃料電池用電極触媒の設計指針の確立を目指す。本研究の成果は、アルカリ形燃料電池用電極触媒の基礎研究となり、エネルギー分野の企業への波及と需要を想定している。
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