Novel nano composite anode for efficiency improvement of direct ammonia fuel cell

用于提高直接氨燃料电池效率的新型纳米复合阳极

基本信息

批准号：
21K05237
负责人：
井野川人姿
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Sojo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

計画の通り、材料のスクリーニングに関わる研究を実施した。マグネシウムとアルミニウムからなる層状複水酸化物の層間に形成する金属コバルトナノ粒子/ナノクラスターの粒径を1 ～ 5 nm程度の範囲で制御する方法を見出した。また、コバルト以外にも、鉄、ニッケル、銅の金属ナノ粒子/ナノクラスターをコバルトと同様の方法で層状複水酸化物の層間に形成できることを見出した。導電性の層状複水酸化物の合成と層間への金属ナノ粒子/ナノクラスターの導入については、当初計画していた合成手順では狙い通りに合成できないことが判明したため、合成方法を改善した。その結果、金属銅ナノ粒子と複合した導電性層状複水酸化物を得ることができたが、層状複水酸化物の結晶性が低いことが分かったため、結晶性を向上させるために、水熱処理を施すことを検討した。水熱処理の温度が高い程、層状複水酸化物の結晶性が高くなるが、層間に導入した有機金属錯体（金属ナノ粒子/ナノクラスターの前駆体）や水酸化物層が高温で分解することが明らかになり、水酸化物層や有機金属錯体の組成によって最適な水熱処理条件が異なることが分かった。合成した導電性層状複水酸化物の電気伝導度評価については、測定方法や条件の最適化に取り組んだ。計画書に記載した方法（圧粉成形体の両面に銀ペーストを塗布し、白金板電極で挟み込んでクリップ型の治具で固定する方法）では、塗布した銀ペーストの乾燥度合や、治具によって押し付けられる白金板と試料の接触圧力の分布によって、測定結果が変動することが分かったため、研究協力者の助言に基づいて方式を改善した。当初では、燃料電池のセルを作製してセル全体の発電特性を評価する計画であったが、燃料極の材料開発の初期段階であることから、燃料極の電極特性に絞って評価する方が適するとの助言を得て、研究計画を変更することにした。電極特性の評価方法を考案中である。

按计划，进行了与材料筛查有关的研究。我们发现了一种控制金属钴纳米颗粒/纳米簇的粒径，该方法在约1至5 nm的范围内由镁和铝制成的分层双氢氧化物层形成。除钴外，还发现铁，镍和铜的金属纳米颗粒/纳米簇可以通过与钴相同的方法之间形成分层双氢氧化物的层之间。发现导电分层双氢氧化物的合成以及将金属纳米颗粒/纳米簇的引入到中间层中是不可能合成最初计划的合成程序的，因此改进了合成方法。结果，获得了与金属铜纳米颗粒复合的导电层状双氢氧化物，但发现层状双氢氧化物的结晶度低，因此被认为使用水热处理来改善结晶度。水热处理的温度越高，分层双氢氧化物的结晶度越高，但是发现有机金属络合物（金属纳米颗粒/纳米群的前体）和在高温和最佳的水热器官层面上分解的层之间引入的层之间引入的层层次及其层次的层次依赖层构成的层构成了层次，依赖于构成的层构成了该层构成的层次和氢氧化物层。关于评估合成的导电分层双氢氧化物的电导率，我们致力于优化测量方法和条件。 In the method described in the plan (a method in which silver paste is applied to both sides of the powder compact, sandwiched between platinum plate electrodes, and fixed with a clip-shaped jig), the measurement results were found to vary depending on the degree of dryness of the applied silver paste and the distribution of contact pressure between the platinum plate and the sample being pressed against by the jig, so the method was improved based on the advice of the research partner.最初，该计划是制造燃料电池来评估整个电池的发电特性，但是正如开发燃料电极材料的早期阶段一样，我们收到的建议是评估燃料电极的特性是更合适的，因此我们决定更改我们的研究计划。正在设计一种评估电极特性的方法。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

層状複水酸化物と複合した卑金属ナノ粒子による水素化ホウ素ナトリウムからの水素生成反応

使用与层状双氢氧化物络合的贱金属纳米粒子从硼氢化钠进行制氢反应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mahpudz Aishah;Lim Siu Ling;Inokawa Hitoshi;Kusakabe Katsuki;Tomoshige Ryuichi;井野川人姿・Aishah Mahpudz・友重竜一・草壁克己
通讯作者：
井野川人姿・Aishah Mahpudz・友重竜一・草壁克己

Porous composites containing non-noble metal clusters for catalytic hydrogen production

用于催化制氢的含有非贵金属簇的多孔复合材料