| 研究課題/領域番号 |
17H03410
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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 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
柿沼 克良 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任教授 (60312089)
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| 研究分担者 |
内田 誠 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10526734)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
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| キーワード | 電極触媒 / 固体高分子形燃料電池 / 触媒活性 / 耐久性 / 相互作用 / 電気伝導性 / 電子構造 / 微細構造 / 貴金属担持触媒 / 多孔性材料 / 電子輸送特性 / 燃料電池 / ナノ粒子 / 電子状態 / 固固界面 / カソード触媒 / 酸化物 / 白金 / 酸素還元活性 / 電極材料 / ナノ材料 / 界面 |
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| 研究成果の概要 |
既存触媒より電気伝導度・触媒活性が高く、高耐久性を備える先進的新規固体高分子形燃料電池用電極触媒の創製と、新規機能の創出に成功した。貴金属から担体への電子ドネーションにより触媒-担体相互作用が生じるメカニズムを解明し、触媒活性と電子伝導度の向上を実現させたほか、触媒表面の親水性を積極的に利用したPt/担体/気相の新たな三相界面を提唱した。これらは、固体高分子形燃料電池の電極触媒層における新たな設計指針となった。酸化物担体のガス吸着性能を利用した“大気抵抗スイッチングメカニズム”を見出し、起動停止時の高電位発生時でもカソードの劣化を抑制する新たな触媒の開発にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
触媒活性及び耐久性を格段に向上させた電極触媒の開発すると共に、Pt/担体/気相による新たな三相界面の設計方法や“大気抵抗スイッチングメカニズム”を提唱し、家庭用・自動車用固体高分子形燃料電池の耐久性、性能向上に大きく貢献した。また、触媒の電子輸送特性と酸素還元活性の向上要因となる触媒-担体相互作用のメカニズム及びその学理の解明に成功した。
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