2021.03.02
極めて安価な金属で世界トップクラスの活性を持つ水電解用触媒を開発
持続可能な水素社会実現へ大きく前進
東京工業大学 科学技術創成研究院 化学生命科学研究所の山口猛央教授と菅原勇貴助教およびフロンティア材料研究所の鎌田慶吾准教授、物質・材料研究機構（NIMS）の館山佳尚グループリーダーと石川敦之主任研究員らの研究グループは、水の電気分解により水素を製造する水電解反応で用いる正極用電気化学触媒として、鉄とカルシウムを含む非常に安価で高活性な複合酸化物CaFe2O4を開発した。
水電解用触媒として鉄系酸化物を用いる場合、触媒活性に乏しいことがこれまでの課題であったが、今回開発したCaFe2O4は3つの鉄原子が協働して反応サイトを担う特異なメカニズムをもつため、活性が従来の鉄系触媒より飛躍的に向上した。その活性は、水電解反応の高活性触媒として知られるレアメタルの酸化イリジウムも上回った。
水電解は、環境問題・エネルギー資源問題の解決を目指すなかで、再生可能エネルギーの電力を使用して水から水素を作る技術として注目されている。本研究で開発した安価で高性能な水電解用触媒は、持続可能な水素社会の発展に貢献すると期待される。
本研究成果は、2021年2月15日（現地時間）に米国化学会誌「ACS Applied Energy Materials」に掲載され、掲載号のカバーピクチャに採用された。
