東北大学と北海道大学、電気通信大学の研究グループは、白金を使わず、かつ簡便な工程で、白金以上に高活性な酸素還元触媒電極を作製することに成功した。鉄系の有機金属錯体を使い、溶液中での反応だけで容易に触媒電極を作れる。燃料電池や金属空気電池の低コスト化を実現でき、これらの普及につながると期待される。

燃料電池や金属空気電池はエネルギー密度が高く、次世代電池として期待される。これらの正極では、反応の起こりにくい酸素還元反応の触媒として、高価な白金が使われている。代替触媒の研究も進むが、高温や酸処理などが必要で低コスト化は難しい。

研究グループは、顔料などに使われている鉄系の有機金属錯体に着目。錯体の中心にある鉄原子が、触媒活性点として働く。この錯体を炭素材料表面に分子レベルで修飾することで、高い酸素還元反応特性を示すことを発見した。

今回、錯体に「鉄アザフタロシアニン」を使うことで、白金以上の酸素還元能を得ることに成功した。さらに耐久性も、白金炭素触媒より高められた。

炭素材料への触媒修飾は、触媒分子を溶解させた溶媒と炭素材料を混合するだけでよく、焼成なども不要なため、プロセスコストを抑えられる。

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