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KAIST、白金の使用量を90%減らし寿命2倍伸ばした燃料電池触媒を開発

ガリウムを添加して既存の白金触媒に比べ性能12倍向上


大徳所在のKAIST(シン・ソンチョル総長)は新素材工学科のチョ・ウネ教授研究チームが白金の使用量を90%減らし、寿命を2倍に向上させた燃料電池の触媒を開発したと4月17日に発表した。

燃料電池は大気汚染物質を排出しない環境親和的な発展装置で、既存の発展設備を代替するものとして注目されている。だが燃料電池の電極の触媒として使用される白金は高価で商用化の障害となっている。これまでに開発された炭素担持白金ナノ触媒も酸素還元反応の活性と耐久性が商用化レベルに達していなかった。

チョ・ウネ教授研究チームは既存の白金基盤の触媒の酸素還元反応の活性と耐久性を増進させることを目標にした。白金とニッケル合金の触媒を合成したのち性能アップのためにいくつかの金属元素を導入した結果、ガリウムがもっとも効果的であることが分かった。

研究チームは白金-ニッケル合金の触媒を八面体の形態のナノ粒子にし、ナノ粒子の表面にガリウムを添加して既存の白金触媒に比べて性能を12倍向上させた。

また、開発した触媒を利用して燃料電池を製造し、価格を30%減らして寿命を2倍以上向上させ実際の使用が可能であることを証明した。

論文第1著者のイム・ジョンフン研究員は「白金ニッケル合金の触媒の表面にガリウムを添加して加熱すると触媒が合成される。既存の工程にも容易に導入でき、大量生産も可能なため実用化可能性が高い」と話している。

研究結果は『Nano Letters』に3月11日付で掲載された。






[2018-04-19]

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