カーボンアロイ触媒
～ 炭素でつくる脱炭素 ～
概要
- 非白金化、白金大幅削減で材料コストと貴金属依存を低減します。
- 独自の構造で、幅広い触媒能・高活性を実現します。
- シミュレーション等のDXで開発を加速・最適化し迅速にソリューションを提供します。
カーボンアロイ触媒
カーボンアロイ触媒※1は、貴金属を使わずに環境・エネルギー・有機・バイオ分野といった幅広い用途への適用が期待される炭素触媒です。
特に燃料電池等の酸素還元反応(ORR)に高い活性を示し、高価かつ希少な白金(Pt)を使わないことから、コストと貴金属依存の低減に寄与します。
また、白金の被毒を引き起こす物質への耐性を有するという報告例もあり、白金が使用できない環境下で適用できるポテンシャルを有します。
※1 カーボンアロイとは…カーボン原子の集合体を主体とした多成分系からなり、それらの構成単位間に物理的・化学的な相互作用を有する材料。ただし、異なる混成軌道を有する炭素は異なる成分と考える。
【炭素材料学会 新カーボン用語辞典より】
カーボンアロイ触媒の適用が期待される用途
当社触媒の特長
当社のカーボンアロイ触媒は、群馬大学尾崎純一教授と共同開発した湾曲・連続したグラファイト網面 (Warped Graphene Layers : WGL) ※2上に、窒素や非貴金属(M)を導入しM-Nx活性中心を形成することで、高活性と優れた電子伝導性を実現する炭素触媒です。また、一酸化炭素 (CO) やアイオノマーのスルホン酸基(-SO₃H)を吸着せず、耐被毒性を有します。
※2https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622324001295https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622325010371
白金代替（非白金）
卑金属を使用した独自の設計により、材料コストと貴金属依存を低減します。
ORR活性
非白金として世界初の採用実績があり、世界トップレベルの活性を有します。
幅広い応用範囲
燃料電池以外にも各種電極触媒・ガス処理触媒など多用途での適用が期待されます。
反応選択性
反応選択性が高く、白金では副反応が起きてしまう用途でも高効率な使用が期待できます。
安定供給
工業的に生産しやすいカーボン材料であり、独自ノウハウに基づく量産が可能です。
デザイン性
独自の設計技術によりニーズに合わせた材料を製造できます。ご要望あればご相談ください。
当社カーボンアロイ触媒の構造
DXの取り組み
カーボンアロイ触媒は、多様な元素や構造ゆえに、膨大な触媒設計の組み合わせが存在します。
当社は、従来の試行錯誤的に実験を繰り返す手法のみに依存せず、DXを駆使することで、開発の加速と高度化に挑戦しています※3。
実運用実績※4とデジタル技術検証に基づいた開発により、独自の「湾曲グラファイト網面構造」に「活性化元素」を導入し、高活性・高耐久・低コストを兼ね備えた触媒を実現します。
※4https://www.nisshinbo.co.jp/nish/news/pdf/1645_1_ja.pdf
簡易測定結果からの
燃料電池発電性能予測シミュレーション
理論計算による
活性化元素のスクリーニング
