九州大学大学院工学研究院/カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所の中嶋直敏教授、藤ヶ谷剛彦准教授、Jun Yang 特任助教の研究グループは、白金の代わりにポリマーと無機金属酸化物を用いて高い活性の燃料電池用触媒を開発することに成功した。

 燃料電池は、大気中の酸素と水素の化学反応で発電するため、次世代のエネルギー候補として有力だ。しかし、実用化されている燃料電池は白金を必要とするため、高コストかつ絶対量が足りない。現状の白金使用量では、世界中の白金を使用しても燃料電池車は1000万台しか製造できないとの試算結果がでているほどだ。

 一方、エネルギー変換の触媒として注目されてきた無機金属酸化物は、導電性の低さと触媒として働く面積の小ささから効率が低いという問題があった。

 研究グループは今回、高導電性を示すカーボンナノチューブに糊としての役割を果たすポリマーを被覆し、無機金属酸化物(NixCo3-xO4)を均質にコートした触媒を作成した。触媒は、高い活性と高い耐久性を示すことが確認された。この方法は、研究グループが以前に開発した手法であり、無機金属酸化物に応用したものだ。

 研究グループは、カーボンナノチューブと無機金属酸化物のハイブリッドは、白金を含む触媒の代わりになり得るとし、さらなる性能向上の研究を進めるという。

論文情報:【Scientific Reports】Decorating unoxidized-carbon nanotubes with homogeneous Ni-Co spinel nanocrystals show superior performance for oxygen evolution/reduction reactions

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大学ジャーナルオンライン編集部

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