カーボン系燃料電池触媒の機能解明と材料設計

2020 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 20H00316
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分27:化学工学およびその関連分野
• 研究機関: 九州大学 (2021-2022); 筑波大学 (2020)
• 研究代表者: 中村 潤児 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 教授 (40227905)
• 研究分担者: 有賀 克彦 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (50193082) ; 岡田 晋 筑波大学, 数理物質系, 教授 (70302388) ; 近藤 寛 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (80302800) ; 神原 貴樹 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90204809) ; 武安 光太郎 筑波大学, 数理物質系, 助教 (90739327)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31

審査結果の所見の概要

本研究は、燃料電池にて白金触媒代替となる窒素含有炭素材料のメカニズムを表面科学、計算科学等を通して解明するだけでなく、そのメカニズムに基づき、酸性雰囲気下でも触媒失活を抑制する電極構造を構築することを目的としている。炭素六員環中のピリジン状窒素のプロトン化を抑制することによって白金触媒代替触媒を実現することが当該課題の最終目的である。
燃料電池にて白金触媒代替となる窒素含有炭素材料の酸性雰囲気下での失活は、その実用化の大きな障壁となっており、このメカニズムを解明し、失活を抑制することは学術だけでなく、社会的に大きなインパクトをもつ。当該課題では触媒作用の中心となる炭素六員環中のピリジン状窒素の役割、性質を様々な手法によって解明するだけでなく、その知見に基づき、その触媒作用失活を抑制する電極を構築することが期待される。