| 研究課題/領域番号 |
19H02469
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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26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
幅崎 浩樹 北海道大学, 工学研究院, 教授 (50208568)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
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| キーワード | アルカリ水分解 / 酸素発生反応 / 電極触媒 / アノード酸化 / 多孔質膜 / 電極 / 酸素発生 / 水電解 / アモルファス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，（Fe,Co,Ni）系合金のアノード酸化により，ナノ形態を制御した多孔質アモルファス酸化膜を作製し，アルカリ水電解用高活性かつ高耐久性の酸素発生電極の創製を行なう。さらに，多孔質酸化物の還元処理によるナノ形態制御多孔質金属の作製にも挑戦し，高活性水素発生電極の簡便な作製法の確立も目指す。
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| 研究成果の概要 |
アルカリ水電解による高効率な水素製造は，カーボンニュートラルを実現するうえで重要なプロセスである。本研究では，汎用FeNiCoおよびFeNi合金のアノード酸化という簡便な手法でKOH水溶液中における酸素発生反応の過電圧を大幅に低減できることを見出し，またその電極は耐久性にも優れることを明らかにした。アノード酸化によって生成する多孔質フッ化物層がKOH中において速やかに高活性なオキシ水酸化物へと変換する優れた前駆体となることも明らかとした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アルカリ水電解は最も低コストなグリーン水素製造法であるが，更なる高効率化が求められている。本研究では，過電圧の大きな酸素発生反応に関して，活性が低い汎用FeNiCo合金がその表面にフッ化物含有有機電解液中におけるアノード酸化によって生成する多孔質筆禍物層が前駆体となり，KOH水溶液中において活性層が生成し，過電圧が大幅に低減するという，学術的にも社会的にも意義のある結果が得られたと判断している。
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