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非白金燃料電池触媒の活性点分布の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K20940
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
分析化学
研究機関筑波大学

研究代表者

丹羽 秀治  筑波大学, 数理物質系, 助教 (50704566)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード燃料電池 / 二次電池 / 軟X線分光 / 正極触媒 / 放射光 / 物性実験 / 非白金触媒
研究成果の概要

固体高分子形燃料電池の非白金正極触媒の活性点分布を局所解析により明らかにすることを目的とし、粒径が異なる非白金正極触媒の走査型透過X線顕微鏡測定を行い、粒径が小さい方が三相界面が良好に形成し、性能向上の一因となっていることが示された。
また、燃料電池正極触媒に加えより粒子径の大きなナトリウムイオン電池正極活物質について調べた。正極活物質候補である層状酸化物及びプルシアンブルー類似体の電子状態を調べ、元素置換や酸化還元に伴う変化を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Electronic states in oxidized NaxCoO2 as revealed by X-ray absorption spectroscopy coupled with ab initio calculation2018

    • 著者名/発表者名
      Hideharu Niwa; Kazuyuki Higashiyama; Kaoru Amaha; Wataru Kobayashi; Yutaka Moritomo
    • 雑誌名

      Journal of Power Sources

      巻: 384 ページ: 156-159

    • DOI

      10.1016/j.jpowsour.2018.02.075

    • NAID

      120007133899

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Invariant nature of substituted element in metal-hexacyanoferrate2017

    • 著者名/発表者名
      Hideharu Niwa, Wataru Kobayashi, Takayuki Shibata, Hiroaki Nitani, and Yutaka Moritomo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 13225-13225

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13719-z

    • NAID

      120007134718

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Strong loca lization of oxidized Co3+ state in cobalt-hexacyanoferrate2017

    • 著者名/発表者名
      Hideharu Niwa, Masamitsu Takachi, Jun Okamoto, Wen-Bin Wu, Yen-Yi Chu, Amol Singh, Di-Jing Huang, and Yutaka Moritomo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 16579-16579

    • DOI

      10.1038/s41598-017-16808-1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Local structures around the substituted elements in mixed layered oxides2017

    • 著者名/発表者名
      S. Akama, W. Kobayashi, K. Amaha, H. Niwa, H. Nitani, and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep43791

    • NAID

      120007134995

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Domain size of phase-separated NaxCoO2 as investigated by X-ray microdiffraction2017

    • 著者名/発表者名
      Hideharu Niwa, Takayuki Shibata, Yasuhiko Imai, Shigeru Kimura, Yutaka Moritomo
    • 雑誌名

      Batteries

      巻: 3 号: 1 ページ: 5-5

    • DOI

      10.3390/batteries3010005

    • NAID

      120007134869

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Local distortion around the guest ion in perovskite oxides2017

    • 著者名/発表者名
      S. Akama, W. Kobayashi, H. Niwa, T. Uchiyama, and Y. Moritomo
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Exp.

      巻: 10 号: 5 ページ: 051101-051101

    • DOI

      10.7567/apex.10.051101

    • NAID

      210000135832

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 遷移金属置換したプルシャンブルー類似体のXAFS解析2018

    • 著者名/発表者名
      丹羽秀治, 小林航, 柴田恭幸, 仁谷浩明, 守友浩
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナトリウム電池正極用配位高分子錯体の局所構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      丹羽秀治
    • 学会等名
      TIAかけはし「温度変化で発電するモバイル発電器」研究会、ミニシンポジウム「量子ビームを用いた熱電変換素子の解析技術」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナトリウム電池正極用プルシャンブルーの局所構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      丹羽秀治
    • 学会等名
      平成29年度COREラボ 研究成果報告会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 遷移金属置換したプルシャンブルー類似体の不変的な局所構造2018

    • 著者名/発表者名
      丹羽秀治, 小林航, 柴田恭幸, 仁谷浩明, 守友浩
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナトリウムイオン電池正極プルシャンブルー類似体の局所電子状態観測2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽秀治, 高地雅光, 岡本淳, Wen-Bin Wu,Di-Jing Huang,守友浩
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 共鳴軟 X 線発光分光によるナトリウムイオン電池正極活物質の局所電子状態測定2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽秀治,高地雅光,岡本淳,Wen-Bin Wu,Di-Jing Huang,守友浩
    • 学会等名
      第30回日本放射光学会年会放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸芸術センター(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エネルギー材料のX線分光2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽秀治
    • 学会等名
      第一回プレ戦略研究会「次世代物質・デバイス戦略開発拠点」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Local electronic states of Co-Fe Prussian blue analogues for Na-ion battery cathodes investigated by Co L-edge RIXS2017

    • 著者名/発表者名
      Hideharu Niwa, Masamitsu Takachi, Jun Okamoto, Wen-Bin Wu, Di-Jing Huang, Yutaka Moritomo
    • 学会等名
      10th International Conference on Inelastic X-ray Scattering (IXS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 軟X線分光によるナトリウムイオン電池用層状酸化物の電子状態観察2016

    • 著者名/発表者名
      丹羽秀治、天羽薫、小林航、守友浩
    • 学会等名
      第57回電池討論会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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