Cu(0)サイトにおける局所ヒドロキシル富集抑制されたボロヒドリド加水分解によるボロヒドリド酸化-水還元燃料電池

学術的背景 ホウ化物燃料電池(Direct Borohydride Fuel Cells、DBFCs)は、潜在的なカーボンニュートラルエネルギーとして、ホウ化ナトリウム(NaBH4)をアノード燃料として使用することから注目を集めています。NaBH4は、携帯性、無毒性、水溶性、および環境安定性などの利点を持ち、DBFCsは理論上、最大1.64 Vの電圧および9.3 kWh/kgのエネルギー密度を提供できます。しかし、従来のDBFCsは実際の応用において2つの大きな課題に直面しています。すなわち、カソードの酸素還元反応(ORR)の動力学が遅いこと、そしてアノードのホウ化物酸化反応(BOR)の選択性が低いことです。このため、出力電力密度と効率が産業用途の要件を満たしにくくなっています。 これらの問...

金属結合強度調整により実用的燃料電池用の大規模合金ナノ結晶合成が可能に

近年、燃料電池は、クリーン且つ再生可能なエネルギー技術として広く注目されています。しかし、燃料電池の広範な応用は、酸素還元反応(ORR)電触媒の安定性問題に直面しています。化学的に秩序構造を持つL10-PTM金属間ナノ結晶(INCs)は、低い形成エネルギー(例:秩序化L10-PTFEの原子形成エネルギーは約-0.232 eV)と高い結合エネルギーにより、無秩序のA1-PTMよりも高い安定性を示し、燃料電池分野で非常に有望な電触媒の一つです。しかし、このような秩序構造を実現するために必要な高温アニール処理(通常>600°C)が深刻な粒子の焼結、形態変化、およびその秩序度の低下を引き起こし、この電触媒の量産を困難にし、燃料電池の実際の応用を制限しています。 研究背景と動機 上述の問題を解決するた...