权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

その場測定法を用いた電極表面のＯＨ吸着機構解明およびその電極触媒開発への応用

原位测量方法阐明电极表面 OH 吸附机理及其在电催化剂开发中的应用

基本信息

批准号：
16J11177
负责人：
片山祐
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は研究領域を拡大させ、燃料電池に加えてLi-空気電池の電極特性へのOH種の影響を検討した。燃料電池関連の検討では、システムの実用化を考慮し、空気極に大気を、燃料極にアンモニア分解によって得られた水素を供給するアニオン交換膜形燃料電池システムを検討した。In situでの表面増強効果を用いた赤外分光測定により、CO2存在下ではPt触媒表面上に被毒種となるCO関連種が生成し、性能低下を引き起こしていることが明らかとなった。興味深いことに、微量のNH3とCO2が共存する場合には、Pt触媒表面上へのCO関連種の生成が抑制された。これは、NH3共存下で炭酸種（吸着HCO3種）の電極表面上における吸着CO種と吸着OH種への解離反応が抑制されたためである。CO2による性能低下は、アニオン交換膜形燃料電池の大きな課題であるが、NH3分解反応によって生じた水素（微量のNH3を含む水素）を燃料として利用することで、これらの課題を解決できることが明らかとなった。Li-空気電池の検討では、電荷移動過程を促進することが知られているLiIをレドックス媒体として利用したシステムについて検討した。その放電時の機構を、種々の測定により評価した結果、生成するLi2O2のモルフォロジーに加えて、系中への水の含有量が反応過程に大きく影響することが示唆された。具体的には、LiIを添加することで系中の水分子のOH結合特性が変化し、水の脱プロトン化反応を促進することによってLiOHの生成が優位になる。また、系中の水：LiI存在比を上昇させると水の酸性度が低下し、主生成物がLiOHからLi2O2、LiOOH水和物、LiOH水和物からなる混合物へと変化した。これらの結果から、電解質中の水分子のOH結合特性が、系中で進行する（電気）化学プロセス、さらにはLi空気電池特性に大きな影響を与えていることが明らかになった。

This year, in the field of research, the fuel cell will increase the performance of the cathode of the Li- air power cell. This year, OH will affect the performance of the fuel cell. The fuel cell, fuel The surface strength of In situ was determined by infrared spectrophotometry. In the presence of CO2, the generation of CO linked species on the surface of Pt catalyst was detected, and the poor performance was introduced. There is a deep flavor, a small amount of NH3 and CO2 coexist, and a small amount of CO on the surface of the Pt catalyst produces an inhibitory effect. Under the coexistence of carbon dioxide and NH3, the carbon acid species (HCO3) on the surface of the electrode adsorbs CO, absorbs OH, dissociates and inhibits the temperature of the electrode. The CO2 fuel cell has poor performance, the membrane fuel cell has a large scale problem, and the NH3 decomposition has a negative effect on the production of water (trace amounts of water in NH3). The fuel is used to solve the problem of environmental pollution. The process of load transfer in Li- air power cell facilitates the process of communication and communication. The media can make use of the information from the LiI and the media to make use of the information. During the release of the machine, a variety of tests have been conducted to determine the results of the test, to generate an increase in the amount of water in the system, and a large amount of water in the system has an impact on the process. The combination characteristics of water molecules in the LiI system are changed, and the OH binding properties of water molecules in the system are analyzed in detail, and the chemical reaction of water molecules in the system is enhanced by the addition of water molecules in the system. The acidity of LiI is lower than that of water, the main product is LiOH water Li2O2, LiOOH water and substance, LiOH water and water mixture. The results of the experiments, the OH binding characteristics of the water molecules in the electrolysis, the chemical analysis of the Li air battery in the department, the influence of the characteristics of the air battery on the performance of the cell, and the effect of the temperature on the performance of the cell were discussed.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Interfacial Reactivity Descriptor at Oxide-Electrolyte Interface in Li-Ion Batteries

锂离子电池氧化物-电解质界面的界面反应性描述符

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Livia Giordano;Pinar Karayaylali;Yang Yu;Yu Katayama;Filippo Maglia;Simon F. Lux;and Yang Shao-Horn
通讯作者：
and Yang Shao-Horn

Anion Exchange Membrane Fuel Cells with Improved CO2-Tolerance: Impact of Chemically Induced Bicarbonate Ion Consumption

具有改进的 CO2 耐受性的阴离子交换膜燃料电池：化学诱导碳酸氢根离子消耗的影响

DOI：
10.1021/acsami.7b09877
发表时间：
2017
期刊：
ACS Applied Materials & Interfaces
影响因子：
9.5
作者：
Yu Katayama;Kosuke Yamauchi;Kohei Hayashi;Takeou Okanishi;Hiroki Muroyama;Toshiaki Matsui;Yuki Kikkawa;Takayuki Negishi;Shin Watanabe;Takenori Isomura;and Koichi Eguchi
通讯作者：
and Koichi Eguchi

Ecole Polytechnique Federale de Lausanne(Switzerland)

洛桑联邦理工学院（瑞士）