ヘテロ界面の構造特異性がもたらす極めて迅速な酸素還元反応

• 研究課題/領域番号: 24K01177
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26030:複合材料および界面関連
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 佐藤 和好 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40437299)
• 研究分担者: 原 祥太郎 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (10401134) ; 大久保 忠勝 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 磁性・スピントロニクス材料研究センター, センター長 (00242462) ; 阿部 浩也 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (50346136)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円); 2027年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2026年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2025年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 固体酸化物燃料電池 / カソード / ヘテロ界面 / 酸素還元反応 / 触媒

研究開始時の研究の概要

研究代表者らは最近、従来品を凌駕するORR活性を有する(La,Sr)CoO3ナノ構造カソードの作製に成功した。本カソード内部には単体ではORR活性を示さない複数の異相がナノサイズで分布しており、これらの異相とLSC113とのヘテロ界面が重要なORR促進において役割を演ずることが示唆された。そこで本研究では、カソード設計のための新たな方法論の提案を目的とし、LSC113ナノ構造カソード内部に存在するヘテロ界面における酸素交換反応促進メカニズムを解明するとともに、ヘテロ界面近傍のナノスケール領域の物性特異性と、マクロスケールのORR特性との関係をカソードの微細構造依存性をパラメータとして整理する。