東北大学らの研究グループが、安価で高性能な燃料電池・空気電池用の非白金触媒の開発に成功したと発表したと報じられている。燃料電池などの低コスト化と高性能化への大きな貢献が期待される成果だという。同じように白金を使わない燃料電池用触媒の開発に成功したという記事には何度か接しているが、それが実用化されたという話は聞いたことがない。この事例も同じかも知れないが、試みが続いているのは結構なことだ。
燃料電池や金属空気電池などの正極において、空気中の酸素を還元する酸素還元反応を促進する触媒として、白金やマンガン酸化物に代わる安価で高性能な電極触媒の開発が求められている。白金は高価で資源制約があり、マンガン酸化物は安価な一方、性能が不十分であるなどの課題があるためだ。
紹介記事の丸写しだが、これまで代替の触媒として、触媒活性点となる元素を含む原料を高温で焼成することで炭化したカーボンアロイや、ナノチューブやグラフェンなどのナノ炭素を用いた電極触媒が提案されてきた。しかしながらこれらの手法は不活性ガス下での高温プロセスなどが必要であり、プロセスコストが高いという課題があった。また、複雑な炭化の過程によりその化学構造を制御することが難しい上、得られた触媒の構造と活性の相関を理解するのに多大な労力が必要だった。
この新しい研究で得られた高活性触媒は、安価な触媒分子とケッチェンブラック（Ketjen Black、KB）から高コストな焼成プロセスを必要とせず作製できるため、白金やマンガン酸化物に代わる触媒として燃料電池や金属空気電池などの低コスト化と高性能化に大きく貢献できるものと期待できるとしている。実用化が早期にされることを期待している。
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