| 研究課題/領域番号 |
18H03869
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
馬 仁志 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, グループリーダー (90391218)
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| 研究分担者 |
坂井 伸行 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (70431822)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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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 |
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2021年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2019年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2018年度: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
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| キーワード | ナノシート / イオン伝導 / 電極触媒 / 燃料電池 / 水電解 / 水酸化物 |
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| 研究成果の概要 |
3d遷移金属（Fe, Co, Ni等）の配位構造や原子価を高度に制御できる新規合成法を開発し、層数制御可能な層状複水酸化物（LDH）ナノシートを合成した。単層ナノシートにおける2次元異方的イオン伝導機構を明らかにした上、LDHナノ粒子と複合することによって、高い伝導率を持つイオン伝導膜に適した作製プロセスを開発した。LDHナノシートと高電導性ナノ物質（Agナノ粒子、グラフェン、RuO2.1ナノシート等）とハイブリッドさせ、金属組成、配位環境及び酸化状態、ヘテロ界面カップリング効果などを制御することによって、酸素還元や酸素発生反応に高活性を示すナノ電極触媒の創製に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究はオリジナル2次元ナノシートを活用したエネルギー変換のための基盤技術構築を目指し、これまで殆ど手つかずであった水酸化物系ナノ物質の先進的な新機能開拓に大きく貢献したものであり、学術的な重要性が高く評価できる。アルカリ燃料電池や水電解関連技術の開発は、現在主流のプロトン伝導方式に比べ、多様な燃料や安価な3d遷移金属元素を触媒として使用できるなどの利点から、次世代エネルギーの創出に繋がる期待が高い。
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