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2021 年度 研究成果報告書

アニオン制御に立脚した酸素発生触媒の高活性化と触媒設計指針の創製

研究課題

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研究課題/領域番号 19K15678
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分36020:エネルギー関連化学
研究機関京都大学

研究代表者

宮原 雄人  京都大学, 工学研究科, 助教 (60807816)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード二次電池 / 水電解 / 酸素発生触媒 / 複合アニオン化合物
研究成果の概要

環境に優しいエネルギー変換デバイスとしてアルカリ水電解や空気二次電池が注目されているが、電気化学的な酸素発生反応が遅く、触媒の高活性化が重要視されている。本研究では酸素発生触媒として複合アニオン化合物に着目した検討を行った。これまでに見出しているペロブスカイト酸塩化物に加え、酸フッ化物や酸窒化物で高活性化することやそのメカニズム、高活性化には遷移金属サイトとして利用する金属カチオンとの組み合わせが重要であることを明確にした。これらの検討で得られた触媒のうち、特に高活性であった化合物は従前の酸化物触媒と比較して酸素発生電位を200 mV程度低減させられることを確認した。

自由記述の分野

電気化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

アニオン組成に着目した酸素発生触媒の検討は世界的にも珍しく、高活性化の要因と併せて明確にすることで触媒探索の可能性を拡げることができた。本研究によって得られた知見は高活性な酸素発生触媒の創製へ向けた新たな設計指針を提供するものであり、上記デバイスの普及へ向けて有益な成果が得られたといえる。

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公開日: 2023-01-30  

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