中温型プロトン伝導性セラミック燃料電池の理論電位達成のための酸素還元触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 24K08578
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 石原 顕光 横浜国立大学, 先端科学高等研究院, 特任教員(教授) (30754006)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 中温型燃料電池 / 酸素還元触媒

研究開始時の研究の概要

200～500℃の中温域で作動するプロトン伝導性セラミック燃料電池も、酸素還元反応(ORR)は非常に遅く、エネルギーの大幅なロスを招いている。ORRは、触媒が電子供与可能となる表面状態で進行する。電子供与は、触媒の酸化還元電位よりも低電位側で進行しうる。つまり、高いORR触媒能を有するためには、高い酸化還元電位を持つことが必要である。そこで、ORRの理論電位近傍の高い酸化還元電位を持つIrO2-CeO2複合酸化物を用いて、理論電位からORRが開始する触媒の可能性を実証する。