2013 年度研究成果報告書

量子分子動力学法に基づくアルカリ形燃料電池におけるアニオン伝導プロセスの解明

研究課題

研究課題/領域番号	23760023
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	薄膜・表面界面物性
研究機関	東北大学
研究代表者	尾澤伸樹東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60437366)
研究期間 (年度)	2011 – 2013
キーワード	計算科学シミュレーション / 高速化 / アニオン / 表面反応 / 伝導プロセス
研究概要	アルカリ形燃料電池の高性能化のため、金属触媒表面上のアニオン伝導プロセスを計算科学シミュレーションによって検討した。まず、大規模スケールの計算を可能にするため、我々が開発したTight-Binding量子分子動力学プログラムを分割統治法及び並列化処理によって高速化した結果、従来の計算コードの100倍の高速計算を実現した。ナノ粒子触媒におけるアニオンの伝導プロセスを評価するため、 Pt及びAgナノ粒子上におけるアニオン拡散プロセスを第一原理計算によって検討した。アニオンはPtナノ粒子上ではほぼ障壁無しで拡散するのに対し、Agナノ粒子上では7.65 kcal/molの拡散障壁を示した。