筑波大など腐食耐性と高い水素発生効率、世界初、卑金属電極を開発

 筑波大学、大阪大学、東北大学は、シリカナノ粒子を付着させたニッケルモリブデン卑金属多孔質合金の上にグラフェン(炭素の単原子シート)を蒸着することで腐食耐性と高い水素発生効率を有する水素発生電極を作製することに世界で初めて成功したと発表した。

 次世代エネルギー源として注目される水素の製造プロセス(水の電気分解)に用いられる電極を、白金使用時に比べ100分の1のコストで合成できる。

 同電極は、ナノサイズの孔の空いた3次元構造を持つグラフェンで覆われており、酸性電解液中で長時間溶けずに水の電気分解で運用できる。このグラフェンの孔は酸性電解液と卑金属表面との過度の接触を防いで卑金属の溶出を最小限に抑え、酸性電解液と卑金属表面が直接接触できるナノサイズの化学反応場を与えるという二つの機能を両立させる。

 従来の卑金属合金電極は、酸性電解液で10分も経過せずに腐食してしまうのに対し、同電極は初期電流値を2週間以上維持できることを確認した。

 同電極の作製方法は、ワンステップで卑金属の多孔質化と孔の空いたグラフェンの蒸着を連続的に行えるため、大量生産にも適する。また、酸性条件下での溶解が課題だった卑金属を応用展開できる可能性が高く、水素発生電極のみならず、固体触媒、燃料電池用電極、スーパーキャパシタや蓄電池などといったエネルギー関連材料の先端材料として幅広い用途への応用展開が期待されるとしている。

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