- Address
- 305-0044 茨城県つくば市並木1-1 [アクセス]
研究内容
- Keywords
オペランド分光、電気化学、固体化学、放射光科学
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
所属学会
電気化学会, 日本放射光学会, 日本表面真空学会
外部資金獲得履歴
- 科研費 基盤研究（C）（代表者） (2026)
- 科研費 学術変革領域研究(A)（分担者） (2022)
- 科研費 研究活動スタート支援（代表者） (2021)
エネルギー・環境材料研究センター
タイトル
先端オペランドX線分光法の開発とエネルギー変換・貯蔵デバイス界面現象の解明
キーワード
オペランド分光, 準大気圧X線光電子分光, 硬X線光電子分光, 電気化学界面, 電極触媒, 二次電池
概要
水電解や二次電池などの電気化学デバイスにおいて、反応効率や耐久性を向上させるには、動作条件下で動的に変化する電極／電解質界面の直接観察（オペランド分析）が不可欠です。本研究では、準大気圧X線光電子分光法（NAP-XPS）などを駆使した独自のオペランド計測技術を開発し、反応中の金属価数や界面水の挙動をその場追跡することで、反応・劣化機構の解明と次世代材料の設計指針の構築を目指します。
新規性・独創性
- ・独自電気化学セルを開発して電気化学NAP-XPSを実験室で実現。
- ・触媒の「金属価数」と「界面水・反応中間体」を単一の分光法で同時にその場観察する手法の確立。
内容
プロトン交換膜水電解（PEMWE）の普及に向け、遅い酸素発生反応（OER）の改善と非貴金属触媒の開発が求められています。本研究では、PEMを介した実験室型NAP-XPS用オペランド電気化学セルの開発を目指し、電位印加に伴う金属コア準位（価数変化）とO 1sスペクトル（界面水・中間体）を同時取得し、電位に応じた反応機構の切り替わりや活性支配因子を解明します。
まとめ
- ・実験室型電気化学NAP-XPSによるオペランド評価ループの構築と材料開発の加速。
- ・「触媒と界面水」の協奏的メカニズムの解明に基づく、高活性・高耐久な非貴金属触媒の設計指針の提示。
- ・水電解触媒から二次電池界面まで幅広い電気化学デバイスへの応用展開。
この機能は所内限定です。
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