革新的水電解触媒の設計に向けたスケーリング則の軌道論的起源の解明

• 研究課題/領域番号: 25K00065
• 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32010:基礎物理化学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 辻 雄太 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (80727074)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2026年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2025年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: スケーリング則 / 軌道相互作用解析 / 酸素発生反応 / 高エントロピー酸化物 / 第一原理計算

研究開始時の研究の概要

本研究は、水の電気分解による水素製造において最大のエネルギー障壁となる酸素発生反応（OER）の効率を飛躍的に高めることを目的とする。従来の触媒設計は、反応中間体の性質が一定の相関関係を示す、いわゆるスケーリング則により性能が制限されていた。本研究では、このスケーリング則の起源を原子・電子レベルの軌道相互作用に基づいて解明し、その制約を打破する新たな触媒設計指針を確立する。これにより、高効率な水素製造技術の基盤を構築し、持続可能なエネルギー社会の実現に貢献する。