【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.15】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NM0126
利用課題名 / Title
固体高分子型燃料電池触媒用カーボン担体の高分解能3D構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
FIB-SEM, 3D,ナノカーボン/ Nano carbon
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
宇部 卓司
所属名 / Affiliation
JFEテクノリサーチ株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
固体高分子型燃料電池(PEFC)の触媒において3-5 nmまで微細化された貴金属ナノ粒子を担持し、電気伝導、物質輸送を担うカーボン担体のナノスケール構造の最適化はPEFCの発電特性、耐久性を左右する大きな要因である。本課題では、新規カーボン担体のコンピューターシミュレーションを用いた物性予測に使用できるレベルの高い空間分解能かつ広領域の三次元(3D)構造データを取得することを目的とし、FIB-SEMを使用したシリアルセクショニング法による３Dデータの取得を行った。
実験 / Experimental
多孔質カーボン担体と、このカーボン担体にPEFC用Pt触媒を担持させた2種類の試料を準備し、FIB-SEMを用いたシリアルセクショニングを実施した。得られた多数の連続SEM画像を整理・解析して３D構造を構築する検討を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
実験結果として、期待された多孔質カーボンのナノスケール３D構造を取得することはできなかった。原因として、FIBによる切削加工時に発生する熱ダメージや、削れたカーボンが再び堆積するリデポジションの影響により、切削断面に空いているはずのメソ孔が埋まってしまい、断面SEM像に明瞭な孔は観察されなかったものと考えられる。時間が許す限りビーム電流や、ドエル時間などのFIB加工条件の検討を頂いたが、装置トラブルの影響もあり本年度の検討は課題を多く残すものとなった。次年度の取り組みでは試料の変更や、装置条件の大幅変更などにより当該材料のナノスケール３D構造を取得できるよう連携を密にして取り組んでいく。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件