伊人直播app

　カーボンニュートラルを実现する上で、水素と酸素からエネルギーを作り出す水素燃料电池（固体高分子型燃料电池）は极めて重要な技术の一つです。しかしながら、现在実用化されている水素燃料电池の正极に用いられる白金系触媒は、高性能である一方、希少金属であるため埋蔵量が限られており、水素燃料电池の価格上昇をもたらしています。従って、水素燃料电池を広く社会へ普及させるためには、白金を使わない触媒の开発が不可欠です。その有力候补として、安価で豊富な炭素材料をベースとし、耐久性も高い窒素ドープカーボン触媒が注目されていますが、燃料电池セル内の酸性环境下では活性が着しく低下するという问题があり、実用上の壁となっていました。
　本研究チームはこれまでに、窒素ドープカーボン触媒の活性が酸性环境下で低下するメカニズムを调べ、反応进行时の活性点の水和がその主要因であることを明らかにしてきました。今回、このメカニズムに基づいて触媒设计を行い、酸性环境下でも白金系触媒に迫る电圧特性と、高い电流特性を示す窒素ドープカーボン触媒を开発することに成功しました。これにより得られる正极触媒活性は、メタルフリー触媒としては世界最高レベルのものです。また耐久性も考虑すると、长时间使用时の特性は非白金系触媒の中でも最高レベルといえます。この正极触媒活性を燃料电池セルにおいて引き出すことができれば、商用化につながると期待されます。

注１） 水和
水溶液中のイオン等の周囲に、水分子が静电的な引力によって引き付けられ、安定化すること
注２） プレスリリース「窒素ドープカーボン触媒の反応メカニズムを解明」
https://www.tsukuba.ac.jp/journal/technology-materials/20210108140000.html
注３） 疎水性
水分子が弾かれて近づきにくくなる効果
注４） ロータス効果
ロータス（莲の叶）の表面等で、数十μ尘スケールの凹凸构造があることによって、表面张力によって水分子が凹凸の隙间に入り込めずに高い疎水性を発挥する効果。
注５） 過電圧
电极反応を基準とした际の印加电圧。正确には、各反応の平衡电极电位と印加电位の差。

• 本研究の详细についてはこちら

タイトル：
（疎水性キャビティとプロトン伝导粒子を用いた窒素ドープグラフェン酸素还元电极触媒の活性化）
著者： Santosh K. Singh+, Kotaro Takeyasu+*, Kaito Homma, Shigeharu Ito, Takashi Morinaga, Yuto Endo, Moeko Furukawa, Toshiyuki Mori, Hirohito Ogasawara, Junji Nakamura* (+: Equal contribution)
掲載誌：Angewandte Chemie International Edition
掲載日： 2022年10月14日
DOI： 10.1002/anie.202212506