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2014年12月26日 (金)

貴金属触媒を使わない水素発生電極の開発

平成26年12月9日
科学技術振興機構(JST)
東北大学 原子分子材料科学高等研究機構
(AIMR)
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 JST 戦略的創造研究推進事業の一環
として、東北大学 原子分子材料科学高等
研究機構の伊藤 良一 助教、陳 明偉 教授
らは、3次元構造を持つグラフェンによる
高性能な水素発生注1)電極を開発
しました。
 
 水素はクリーンなエネルギー媒体として
期待され、製造、輸送および貯蔵のそれぞれ
の面から技術開発が進められています。
 
 その中で、水素ステーション注2)などで
水素を「その場発生」させて供給する方法に
注目が集まっていますが、そのための水の
電気分解法にはエネルギー利用効率注3)
の向上や電極の小型化などの課題が
あります。
 
 また、水素発生用電極材料としては、
白金が最も優れていますが、コストが高い
ことから白金に変わる代替材料
(ニッケルなど)の開発が望まれています。
 
 研究者らは、平板電極と比べて単位触媒
体積あたりの表面積を500倍程度まで
増大させ、かつ、窒素と硫黄を少量添加
した「3次元ナノ多孔質グラフェン」の
作製に成功し、その電極特性を測定した
結果、水素発生電極として機能することを
見いだしました。
 
 さらに、この電極は現在白金代替金属
として期待されているニッケルと同等の
電気エネルギーで水素を発生することが
分かりました。
 
 この成果は、貴金属を含めた金属元素を
含まない3次元ナノ多孔質グラフェン電極
の有効性を示したものであり、またその
多孔性構造から大きな表面積を持つため、
電極および装置の小型化につながる可能性
が示唆され、今後の水素利用促進に貢献
することが期待されます。
 
 本研究成果は、ドイツの科学雑誌
「Angewandte Chemie
 International
 Edition」に近日中に掲載
されます。
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 一つの成果です。
 
 水素発生装置の小型化と低コスト化は
出来そうな気がしますが、エネルギー利用
効率はそれほど上がらないような気が
しますが?
 
 この投稿の実験にこの成果を組み込めば
もっと良い成果が得られるはず。
2010年3月13日
 
 ソーラー水素ステーションであれば
エネルギーは再生可能エネルギー
ですからエネルギー利用効率は無視
出来ます。
 
 どうでしょう?
 
 水素社会が来たるべきものなのかどうか
はまだわかりません。
 
 まだまだエネルギー利用効率の面で壁
があると思う。

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