| 研究課題/領域番号 |
18H01923
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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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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
八巻 徹也 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, プロジェクトリーダー (10354937)
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| 研究分担者 |
出崎 亮 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 上席研究員 (10370355)
松村 大樹 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (30425566)
田口 富嗣 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員 (50354832)
池田 隆司 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 研究統括 (60370350)
岡崎 宏之 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 主任研究員 (90637886)
寺井 隆幸 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90175472)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
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| キーワード | 固体高分子形燃料電池（PEFC） / 電極触媒 / 酸素還元反応（ORR） / 荷電粒子ビーム / 界面構造 / 原子空孔 / Pt触媒 / 炭素担体 / 原子空孔導入 / 固体高分子形燃料電池(PEFC) / 電極触媒荷 / 担体効果 / 炭素担持Pt触媒 / 界面電子状態 / 局所構造 |
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| 研究成果の概要 |
固体高分子形燃料電池のカソードに使用されるPt触媒の高性能化が大きな課題の一つである。研究代表者らは、イオンビームを照射して原子空孔を導入した炭素担体上に載せたPtナノ微粒子の酸素還元反応活性が向上することを見出している。本研究では、さらなる高性能化のための指針を得ることを目的として、原子空孔によるPt触媒の活性向上メカニズムの解明に取り組んだ。その結果、原子空孔を有する炭素担体とPtナノ微粒子との電子的相互作用の強化によってPt表面への酸素吸着が抑制され、触媒活性が向上することを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カーボンニュートラル実現に向け、固体高分子形燃料電池（PEFC）のコスト低減が不可欠な課題である。PEFC用カソード触媒の従来研究として、Ptナノ微粒子の粒径・分散性制御、Pt-M合金・複合化 (M：安価な遷移金属)、非Pt系材料の探索などが試みられてきたが、本研究はこれらと異なる新しい発想をもとに高活性なPt触媒の作製方法を提案するものであり、PEFCの低コスト化に貢献できると期待される。
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