【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23TU0031
利用課題名 / Title
水素発生電極3次元構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学 / Tohoku Univ.
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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
水素貯蔵材料, 合金鋼,電子顕微鏡/ Electronic microscope,集束イオンビーム/ Focused ion beam
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)
福本 倫久
所属名 / Affiliation
秋田大学 理工学研究科 革新材料研究センター
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
今野豊彦,竹中佳生,兒玉裕美子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
TU-504：超高分解能透過電子顕微鏡
TU-508：集束イオンビーム加工装置
TU-507：集束イオンビーム加工装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
独自の表面処理法により作製した多孔質化電極材料の3次元構造解析を目的とした。地球温暖化に伴い化石燃料からの脱却が求められている。そこで注目されているのが水素である。しかし、水素は自然界に存在しないため製造しなければならない。一般的に水素の製造にはアルカリ水電解が用いられているが、高効率で水素を発生させるために電極の開発が求められている。
実験 / Experimental
塩化物系の溶融塩を用いてAlを高温で電析させた。その後、Alを同じ溶融塩中でアノード分極して溶解させた。その結果、多孔質層を生成する。そして、この多孔質にした試料をFIBを用いてスライスし、断面写真を撮影した。その組織写真を3次元化することで電極の極小観察をした。
結果と考察 / Results and Discussion
Ni基板を電極として、溶融塩というイオン性液体を用いてAlを電析することで微細な多孔質層が生成した。
この多孔質電極の3次元観察することにより空間を占める空隙の割合や空隙パスを明らかにすることができた。
この多孔質構造を電極に用いることでアルカリ水電解した際に大量の水素が発生した。
多孔質とNi-Pt合金の効果により水素の発生が加速されたと考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図 多孔質電極の3次元構造
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)
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Michihisa Fukumoto, Morphological investigation and electrochemical performance evaluation of novel porous Ni–Pt produced by Al-deposition/dissolution in molten salts for hydrogen and oxygen evolution reaction, International Journal of Hydrogen Energy, 49, 754-765(2024).
DOI: 10.1016/j.ijhydene.2023.09.077
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