レアメタルフリーな高活性ORR(酸素還元反応)触媒

AZUL Energy AZUL触媒

AZUL Energyは、東北大学発の触媒技術を基盤として、次世代エネルギーデバイス向け触媒材料の開発・製造・販売に取り組んでいます。
AZUL触媒は、当社が独自に開発したレアメタルフリーの触媒材料であり、電気化学的酸素還元反応 (Oxygen Reduction Reaction:ORR) において高い触媒活性を示します。白金などのレアメタル触媒に代わる選択肢として、燃料電池や金属空気電池のカソード (空気極) に関する研究・開発用途をはじめ、幅広い分野でご利用いただけます。
この高いORR活性は、東北大学材料科学高等研究所の藪教授らによって発明されたバイオミメティクス (生物模倣) 触媒技術に基づく、AZUL触媒独自の構造により実現されています。鉄アザフタロシアニンに代表されるAZUL色素を炭素担体表面に単層かつ高密度に担持することで、反応サイトである中心金属の電子状態をORRに最適化しています。
この構造により、レアメタルを使用することなく高いORR触媒活性を発現できるだけでなく、レアメタル触媒に特有の発火リスクが低く、安全に取り扱える点も大きな特長です。さらに、量産への適性に優れ、ORR触媒を活用した多様な用途展開が可能です。
AZUL触媒は、基礎研究からデバイス実装まで、持続可能なエネルギー変換材料の検討に適した触媒試薬です。

AZUL触媒
AZUL触媒

特長

  • レアメタルフリー︓⽩⾦などの貴⾦属を含有せず資源制約を排除
  • ⾼ORR活性︓二酸化マンガン触媒を超え、白金カーボン触媒と同等以上の性能を実現
  • 安全性︓発⽕や毒性のリスクが低く、アルコール溶剤の利⽤も可能

触媒活性

代表的なORR触媒である二酸化マンガンや白金と比較し、 AZUL触媒は高いORR触媒活性を有します。

RRDE (回転リングディスク電極) 法による触媒性能評価結果

対極: ⽩⾦線, 参照極: 銀/塩化銀, 電解液: 0.1M KOH水溶液
回転速度:1600 rpm

AZUL触媒
(AZ-FT)
白金カーボン 二酸化マンガン
開始電位 (V vs RHE) 0.96 1.01 0.94
半端電位 (V vs RHE) 0.86 0.79 0.70

AZUL触媒を⽤いたAEM (アニオン交換膜) 型燃料電池の性能評価結果

アノード触媒: 白金ルテニウム 測定温度: 80℃ 測定圧⼒: 2気圧

評価項目 測定結果
OCV (開回路電圧) > 0.80 V
Pmax (最⼤出⼒密度) > 700 mW/cm2

※カソード触媒としてAZUL触媒 (AZ-FTCB03DA) を使⽤した結果。
イスラエル⼯科⼤学 (Technion – Israel Institute of Technology) Dario R. Dekel教授の協⼒により測定。

参考文献

  • H.Abe et al., NPG Asia Materials, 11, 57 (2019).
  • H. Yabu et al., ACS Appl. Energy Mater., 4, 14380 (2021).
  • K. Ishibashi et al., APL Energy, 1, 016106 (2023).

製品一覧

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