テクノロジー?材料
腐食耐性があり水素発生効率の高い卑金属電極を開発 ～穴の空いたグラフェンが卑金属の性能を引き出す～
筑波大学数理物質系 伊藤良一准教授は、大阪大学 大戸達彦助教、東北大学 阿尻雅文教授らと協力して、シリカナノ粒子を付着させたニッケルモリブデン卑金属多孔質合金の上にグラフェンを蒸着することで、ナノサイズの穴の空いた３次元構造を持つグラフェンで覆われた、酸性電解液中で長時間溶けずに水の電気分解で運用できる水素発生電極を、世界で初めて開発しました。
このグラフェンのナノサイズの穴は、酸性条件下ですぐに溶解してしまう卑金属电极に対して、①酸性电解液と卑金属表面との过度の接触を防いで卑金属の溶出（腐食）を最小限に抑え、②酸性电解液と卑金属表面が直接接触できるナノサイズの化学反応场を与える、という二つの役割を持っています。
本研究で开発した卑金属合金电极は、従来の卑金属电极は酸性电解液で１０分も経过せずに腐食してしまうのに対して、初期电流値を２週间以上维持しました。现在、次世代エネルギー源として注目される水素の、クリーンな製造プロセス（水の电気分解）において、电极に用いられている白金（１グラム当たり3800円程度）の使用量を减らすことが课题となっていますが、本电极は白金の100分の１のコストで合成できることから、大量生产への移行を视野に、低コストな电极への展开が期待されます。
図 穴の空いたグラフェンで被膜したニッケルモリブデン(狈颈惭辞)の作製概要図と水素発生のしくみ。シリカナノ粒子と酸化ニッケルモリブデン(狈颈惭辞翱4)ナノファイバーを混ぜて加热还元し、连続的に化学気相蒸着法でグラフェンを成长させると、一部穴の开いたグラフェンに覆われているニッケルモリブデン表面が生成する。穴の空いた部分では水素イオン（硫酸水溶液）と表面が接触し水素が発生、穴の空いていない部分では硫酸水溶液との过剰な接触が防がれている。
このグラフェンのナノサイズの穴は、酸性条件下ですぐに溶解してしまう卑金属电极に対して、①酸性电解液と卑金属表面との过度の接触を防いで卑金属の溶出（腐食）を最小限に抑え、②酸性电解液と卑金属表面が直接接触できるナノサイズの化学反応场を与える、という二つの役割を持っています。
本研究で开発した卑金属合金电极は、従来の卑金属电极は酸性电解液で１０分も経过せずに腐食してしまうのに対して、初期电流値を２週间以上维持しました。现在、次世代エネルギー源として注目される水素の、クリーンな製造プロセス（水の电気分解）において、电极に用いられている白金（１グラム当たり3800円程度）の使用量を减らすことが课题となっていますが、本电极は白金の100分の１のコストで合成できることから、大量生产への移行を视野に、低コストな电极への展开が期待されます。
図 穴の空いたグラフェンで被膜したニッケルモリブデン(狈颈惭辞)の作製概要図と水素発生のしくみ。シリカナノ粒子と酸化ニッケルモリブデン(狈颈惭辞翱4)ナノファイバーを混ぜて加热还元し、连続的に化学気相蒸着法でグラフェンを成长させると、一部穴の开いたグラフェンに覆われているニッケルモリブデン表面が生成する。穴の空いた部分では水素イオン（硫酸水溶液）と表面が接触し水素が発生、穴の空いていない部分では硫酸水溶液との过剰な接触が防がれている。