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

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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。