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[P033B [発表前半]]Ammonia Oxidation Activity of Pt–Nb-Based Thin-Film Electrodes in Alkaline Media
○YOTA WAKASA1, Michihisa TakahashiFukumoto1, Hiroki Takahashi1 (1. Akita university)
Keywords:
Direct Ammonia Fuel Cell,Pt-based anode electrocatalyst,Ammonia Oxidation Reaction,Carbon Neutrality,RF magnetron sputtering
日本では再生可能エネルギーの導入拡大に伴い、エネルギーの貯蔵・輸送技術が重要となっている。水素はクリーンな燃料である一方、貯蔵・輸送が困難である。これに対してアンモニアは高い水素密度を有し、貯蔵・運搬が容易であるため、直接アンモニア型燃料電池への応用が期待されている。しかし、アノードで進行するアンモニア酸化反応は多段階反応で反応速度が遅く、Pt触媒のコスト面も課題である。本研究では、活性向上とPt使用量低減を目的とし、Pt-Nb系薄膜電極に着目した。NbはPtより低コストであり、酸化物を形成しやすい元素である。Nb酸化物はPt触媒の担体や被覆層として、酸素還元反応や水電解触媒における耐久性向上、金属－担体相互作用、電子状態制御への利用が検討されている。また、PtとNbの合金化によりPt周辺の電子状態や反応中間体の吸着状態を変化させ、Nb酸化物化により欠陥構造、表面粗さ、界面構造を制御できると期待される。そこで、スパッタリング法でPt-Nb系薄膜を作製し、構造・組成・表面状態および電気化学特性を評価した。その結果、Nb添加に伴う活性表面積の増大やNb酸化物形成が、アンモニア酸化活性の向上に寄与したことが示唆された。