高活性・高耐久な世界最薄の白金ナノシート電極触媒を開発～新奇軸の触媒開発で、FCVなどの飛躍的な普及拡大に期待～

2023-01-12 京都大学

現在、実用化されている燃料電池には、直径5nm程度の白金や白金コバルト合金などのナノ粒子電極触媒が使用されていますが、作動中にナノ粒子が肥大化し、活性が低下するという課題があります。

そこで、福田勝利 産官学連携本部教授、琉球大学、信州大学、株式会社日産アークらの研究チームは、燃料電池自動車（FCV）用燃料電池の性能と耐久性をさらに向上させると同時に、コストの大幅な低減を実現する革新的電極触媒の開発に取り組んできました。

今回、本研究チームは、従来のナノ粒子触媒から脱却した新概念の触媒開発に取り組み、厚みが0.5nmの白金ナノシートの開発に世界で初めて成功しました。白金ナノシートの酸素極における触媒活性は、標準的性能の市販白金ナノ粒子に比べて2倍高いことを確認しました。また、白金ナノシートで加速劣化試験を行ったところ、白金ナノ粒子の耐久性より2倍高いことがわかりました。本研究成果により、FCVや定置用燃料電池の性能と耐久性の飛躍的向上を期待できます。

本研究成果は、2023年1月9日に、国際学術誌「Nature Communications」のオンライン版に掲載されました。

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研究者情報
研究者名：福田 勝利

書誌情報
【DOI】
https://doi.org/10.1038/s41467-022-35616-4
【KURENAIアクセスURL】
http://hdl.handle.net/2433/278394
【書誌情報】
Daisuke Takimoto, Shino Toma, Yuya Suda, Tomoki Shirokura, Yuki Tokura, Katsutoshi Fukuda, Masashi Matsumoto, Hideto Imai, Wataru Sugimoto (2023). Platinum nanosheets synthesized via topotactic reduction of single-layer platinum oxide nanosheets for electrocatalysis. Nature Communications, 14:19.