Design and Energy-Related Functions of Highly-Ordered Metal Chalcogenide Hybrids

高有序金属硫族化物杂化物的设计和能量相关功能

• 批准号: 19F19343
• 负责人: 中山 雅晴
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-11-08 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19343/
• 关键词: コバルト酸化物; ニッケルコバルト酸化物; マンガンタングステン酸化物; 酸素還元; 電気化学; 亜鉛イオン二次電池; 積層二酸化マンガン; カーボンクロス; フレキシブル; コバルト

脱炭素社会の構築に向け、エネルギー変換・貯蔵デバイスの開発が求められている。酸素生成/還元反応は、金属空気電池や燃料電池、水素製造のための水電解のキー反応であり、貴金属を用いない触媒の開発が急務である。本研究では新規金属酸化物材料を合成し、エネルギー機能材料としての応用を試みた。電気化学法により、コバルト酸化物およびニッケルコバルト酸化物複合体をニッケルフォーム基材上に作製した。この物質のキャラクタリゼーションは終了したが、機能に関するデータはまだ得られていない。次にマンガンタングステン酸化物をポリオール法により合成した。同様にして、コバルトおよび鉄タングステン酸化物を合成した。比較のため、従来の水熱法により、マンガンタングステン酸化物を合成した。これらのサンプルはＸ線回折、走査型電子顕微鏡、Ｘ線光電子分光法によりキャラクタリゼーションを行った。電気二重層容量より電気化学活性表面積(ECSA)を測定したところ、ポリオール(P)法マンガンタングステン酸化物の方が水熱法(H)のそれよりもはるかに大きなECSAをもつことが分かった。次に酸素還元反応に対する触媒活性を測定した。PサンプルはHサンプルよりも過電圧が小さい。また、マンガンタングステン酸化物はコバルトや鉄タングステン酸化物よりも高い活性を示した。この結果は、マンガンとタングステン間の金属－金属dバンド電子遷移、酸素欠陥の導入による高い電子伝導性、大きな電気化学活性表面積によりもたらされたと結論した。今回得られたマンガンタングステン酸化物は他の金属タングステン酸化物の合成に寄与するものであり、酸素還元反応や他の電気化学応用に有望だと言える。

The development of carbon-free society is in the process of transformation and transformation. Acid generation/reduction reaction, metal air battery, fuel cell, water electrolysis reaction, precious metal catalyst development is urgent In this study, new metal acid materials were synthesized and used to produce functional materials. Electrochemical method for preparation of acid complex on substrate The substance of the substance is not stable, and the function is not stable. The next step is to make sure that the acid content is stable. In the same way, the acid compound was synthesized. Comparison of hydrothermal synthesis of acid compounds X-ray retroflexion, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy are among the most common methods. Electric double layer capacity, electric chemical active surface area (ECSA), etc. are determined by hydrothermal method (H). Determination of the activity of the secondary catalyst P The acid compound is highly reactive. The results show that the metal-metal electron transfer, the introduction of acid and oxygen, the high electron conductivity and the large electrically active surface area are the main reasons for this phenomenon. The recent discovery of mangantastatin acids is important for the synthesis of other metal mangantastatin acids, and is expected to be useful in acid reduction reactions and other electrochemical applications.

项目成果

山口大学 無機機能化学研究室

山口大学无机功能化学实验室

Cobalt-substituted iron-based wolframite synthesized via polyol route for efficient oxygen evolution reaction

• DOI: 10.1016/j.elecom.2020.106834
• 发表时间: 2020-11-01
• 期刊: ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS
• 影响因子: 5.4
• 作者: Nakayama, Masaharu;Takeda, Airi;Crosnier, Olivier
• 通讯作者: Crosnier, Olivier

SASTRA Deemed University(インド)

SASTRA 认定大学（印度）

Dongguk University/Daeduk University/Kyungpook National University(韓国)

东国大学/大德大学/庆北大学（韩国）

山口大学大学院創成科学研究科無機機能化学研究室

山口大学研究生院理工学研究科无机功能化学实验室