家庭用定置型や自動車などで実用化が進んでいますが、水素酸化反応を実用的な速度と効率で進行させる触媒材料は、希少で高価な白金に限られており、その使用量の低減は喫緊の課題でした。この新規に開発した燃料極においては、白金ナノ粒子触媒が担持された従来の燃料極と比較して、約80%の白金使用量の低減が実現されました。普及促進へと繋がることが期待されます。Chemie」に、9月16日(金)(ドイツ時間)にオンライン公開されました。同誌のHotpaper(編集委員が特に重要性を認めた論文)にも選出されました。と従来のものとの比較説明図(右)燃料電池の電流-電位曲線。燃料極の触媒として市販の20wt%の白金を担持したカーボン触媒(青)と2.8wt%の白金を担持した共有結合性トリアジン構造体(赤)をそれぞれ用いた。燃料極での反応として非常に重要です。水素酸化反応を実用的な速度と効率で進行させる触媒材料は、希少で高価な白金に限られており、その使用量の低減は喫緊の課題です。白金粒子のサイズを小さくすることで有効白金原子数(表面に露出した白金数)を増大させることは、白金使用量を低減する上で有効なアプローチです。白金が単一原子レベルで分散担持された材料は、その究極的なかたちです。出力特性を評価しました。酸性溶液中での電気化学測定から、このPt-CTFは過電圧(エネルギーロス)を示すことなく、高効率に水素を酸化することが確認されました。これは、単原子白金で水素酸化反応が進行することを示した世界で初めての報告です。同量の白金ナノ粒子を担持した市販の触媒と比較して、Pt-CTFは約5倍の水素酸化電流を示しました。これは、白金を単原子化することで有効白金原子数が増加したことを示しています。燃料極を作製し、発電効率を評価しました。同等の最高出力を示しました(図1右)。社会への普及促進が期待されます。Chemie」(オンライン)に掲載されました。paperに選出されました。創製」(研究代表者:神谷和秀)の一環として行われました。鎖状の高分子の分子間に,橋渡しの結合をさせることで二次元、もしくは三次元のネットワーク構造をもった重合体。)プロトン伝導性を有する高分子膜を電解質に用い、水素と酸素から水が生成する反応の化学エネルギーを電気に変えるデバイス。自動車搭載型や定置型などがある。その特徴的な細孔構造や高い耐久性から気体分離や触媒材料への応用が期待されています。