| 研究課題/領域番号 |
19F19343
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
中山 雅晴 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70274181)
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| 研究分担者 |
KUMBHAR VIJAY 山口大学, 自然科学研究科, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2021年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2019年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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| キーワード | コバルト酸化物 / ニッケルコバルト酸化物 / マンガンタングステン酸化物 / 酸素還元 / 電気化学 / 亜鉛イオン二次電池 / 積層二酸化マンガン / カーボンクロス / フレキシブル / コバルト |
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| 研究開始時の研究の概要 |
新規金属カルコゲナイド構造を多階層的に制御し、エネルギー機能材料としての応用を目指す。候補となる材料は、遷移金属酸化物、複合酸化物およびセレン化物である。材料作製には電析法を用い、ナノ構造、階層構造を構築し、電気化学機能との相関を明らかにする。エネルギー機能として、スーパーキャパシタ、二次電池、酸素発生・還元反応への応用を目指す。最終的には各種機能電極を組み込んだエレクトロライザーを製作する。
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| 研究実績の概要 |
脱炭素社会の構築に向け、エネルギー変換・貯蔵デバイスの開発が求められている。酸素生成/還元反応は、金属空気電池や燃料電池、水素製造のための水電解のキー反応であり、貴金属を用いない触媒の開発が急務である。本研究では新規金属酸化物材料を合成し、エネルギー機能材料としての応用を試みた。
電気化学法により、コバルト酸化物およびニッケルコバルト酸化物複合体をニッケルフォーム基材上に作製した。この物質のキャラクタリゼーションは終了したが、機能に関するデータはまだ得られていない。次にマンガンタングステン酸化物をポリオール法により合成した。同様にして、コバルトおよび鉄タングステン酸化物を合成した。比較のため、従来の水熱法により、マンガンタングステン酸化物を合成した。これらのサンプルはＸ線回折、走査型電子顕微鏡、Ｘ線光電子分光法によりキャラクタリゼーションを行った。電気二重層容量より電気化学活性表面積(ECSA)を測定したところ、ポリオール(P)法マンガンタングステン酸化物の方が水熱法(H)のそれよりもはるかに大きなECSAをもつことが分かった。次に酸素還元反応に対する触媒活性を測定した。PサンプルはHサンプルよりも過電圧が小さい。また、マンガンタングステン酸化物はコバルトや鉄タングステン酸化物よりも高い活性を示した。この結果は、マンガンとタングステン間の金属－金属dバンド電子遷移、酸素欠陥の導入による高い電子伝導性、大きな電気化学活性表面積によりもたらされたと結論した。今回得られたマンガンタングステン酸化物は他の金属タングステン酸化物の合成に寄与するものであり、酸素還元反応や他の電気化学応用に有望だと言える。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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