燃料電池電極触媒における構造制御・反応活性化技術【提携セミナー】

　　セミナー　　電池/エネルギー　　燃料電池電極触媒における構造制御・反応活性化技術【提携セミナー】

開催日時	未定
担当講師	星永宏氏
開催場所	未定
定員	-
受講費	未定

★水素利用技術の必要性が高まり燃料電池開発が急務となる中、低コスト化に向けた

電極触媒としてのPt使用量の削減が最重要課題の一つに！

★使用量削減に直結する、電極触媒の反応活性化のための表面構造制御・

表面修飾技術を、基礎知識から解説します！

燃料電池電極触媒における

構造制御・反応活性化技術

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

2050年の脱炭素社会の実現に向けたカーボンニュートラルの取り組みの一環として水素利用技術は益々重要になってきている。中でも燃料電池は自動車他各種用途への応用が期待されており、その開発が急務となっている。

燃料電池開発において，電極触媒として使用されているPtの使用量の削減は燃料電池の低コスト化に直結する最重要課題の一つである。空気極の酸素還元反応の過電圧が大きいことが大量のPtを触媒として使わねばならない原因であり，酸素還元反応を活性化することがPt使用量の削減に直結する。

本セミナーでは，中でも特にPt単結晶電極において酸素還元反応を活性化する表面実構造，反応を阻害する吸着種，反応を活性化する吸着種に焦点を絞り，酸素還元反応を活性化する因子について詳しく解説する。

◆受講後、習得できること

単結晶電極の作製方法・表面処理方法の基礎知識
電極表面実構造の決定方法に関する基礎知識(表面X線回折，振動分光法)
酸素還元反応の高活性化に関する最新の知見
など

◆受講対象者

燃料電池開発・及び燃料電池の触媒開発に携わっている方
燃料電池触媒の基礎研究に興味を持っておられる方
燃料電池触媒の反応活性化の原理・手法に興味を持っておられる方
など

担当講師

千葉大学大学院工学研究院　教授　理学博士

星永宏氏

セミナープログラム（予定）

1.単結晶電極の作製と表面構造の規整方法
1）火炎溶融法による単結晶作製
a) Pt単結晶
b) Pt合金単結晶
2）面方位の合わせ方
a) He/Neレーザー法
b) ラウエ背面反射法
3) 表面構造を規整する方法

2.ボルタモグラムを用いた単結晶電極の簡便な品質評価方法
1）単結晶面の表記方法
2) Pt単結晶電極のボルタモグラムに現れる特徴的なピーク
a) Pt基本指数面
b) Pt高指数面

3.電極構造の「その場」測定と構造決定方法
1) 走査型トンネル顕微鏡(STM)によるPt基本指数面の原子配列決定
a) STMの測定原理
b) Pt基本指数面の原子像
2) 表面X線回折(SXD)によるPt高指数面の実構造決定
a) SXDの測定原理
b) SXDで決定したPt高指数面の原子レベル実構造

4.Pt単結晶電極上の酸素還元反応を活性化する実構造とその測定・決定方法
1) 過去の研究例
2) Pt高指数面を使った酸素還元反応の活性化とその表面原子配列
3) 振動分光法を用いた酸素還元反応阻害種の決定
a) 酸素還元反応阻害種に関する過去の研究例
b) 赤外反射分光法(IRAS)の原理と測定方法
c) IRASによるPt単結晶電極上の反応阻害種の決定
d) ラマン分光法とナノ微粒子表面増強ラマン分光法(NPSERS)の原理と測定方法
e) NPSERSによるPt単結晶電極上の反応阻害種の決定

5.Pt合金単結晶電極上の酸素還元反応を活性化する実構造とその測定・決定方法
1) 過去の研究例
2) Pt3Ni合金単結晶
3) Pt3Co合金単結晶
4) PtxPdyCoz合金単結晶

6.表面修飾による酸素還元反応の高活性化技術
1) 過去の研究例
2) Pt単結晶電極の活性化
a) アルキルアミン修飾
a-1) 活性増大率の表面構造依存性
a-2) 活性化因子：吸着水の構造と酸素還元活性の相関
b) メラミン修飾
b-1) 活性増大率の表面構造依存性
b-2) 活性化因子：Pt酸化物被覆率と酸素還元活性の相関
c) アルキルアンモニウムカチオン修飾
c-1) 活性増大率の表面構造依存性
c-2) 活性化因子：Pt酸化物被覆率と酸素還元活性の相関
3) Pt3Co合金単結晶の活性化
4) PtxPdyCoz合金単結晶の活性化

7. まとめ

＜質疑応答＞