| 研究課題/領域番号 |
20K05689
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
ジェズニチカ イザベラ 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (40565769)
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| 研究分担者 |
堀 顕子 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (90433713)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | OER / ORR / electrocatalyst / nickel dithiooxamide / metal-air batteries / coordination polymer / copper dithiooxamide / overpotential / chelate polymers / bifunctional catalyst / nickel chelate polymers / 3d transition metals / oxygen evolution / oxygen reduction / coordination polymers / oxygen evolution react / oxygen reduction react / metal-air battery |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Powering electric vehicles requires high capacity rechargeable batteries.
Metal-air batteries, offer high energy density which is close to the energy density of gasoline. However, practical development of such batteries is hindered by inefficiency of two reactions; oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER).
To improve the efficiency, an electrocatalyst that can catalyze both reactions has to be developed. In this study, 3d transition metals coordination polymers will be synthesized and evaluated for their performance towards OER and OER in alkaline solutions.
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| 研究成果の概要 |
金属空気電池の分野では、理論的に予測される高いエネルギー密度を実現するために、酸素発生反応（OER）と酸素還元反応（ORR）を高効率にサイクルできる二元機能性電極触媒が強く望まれている。 この課題に対処するために、銅およびニッケルのキレート配位ポリマー (CP) を調製し、その酸化処理で得られる複合体がアルカリ溶液中で示す OER および ORR に対する電極触媒活性とその安定性を調査した。 CuCP 由来の電極触媒は主に OER に対して活性であるが、NiCP 由来の電極触媒はアルカリ溶液中で OER と ORR の両方に触媒活性を示すことがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
A new method to produce active nanocomposite electrocatalysts for oxygen evolution reaction and oxygen reduction reaction in alkaline media is proposed. The method has a potential to reduce the cost of the catalyst used in metal-air batteries and electrolyzers by replacing usage of noble metals.
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