JST戦略的創造研究推進事業の一環として、東北大学 原子分子材料科学高等研究機構（AIMR）の藤田 武志 准教授らは、太盛工業株式会社（大阪府寝屋川市）と共同で、マイクロメートル（マイクロは100万分の1）とナノメートル（ナノは10億分の1）のそれぞれのレベルで多孔質（ポーラス）構造を持つ階層的多孔質電極の大量生産プロセスを確立しました。

次世代の蓄電池や水素社会への実現に向けて、高性能なポーラス電極が望まれています。電極は、物質と電子やイオンを受け渡す重要な基幹部品であり、燃料物質への変換やエネルギー貯蔵・放出などに応用されており、より高度な電極設計が求められています。マイクロポーラス金属は、気体や液体が通る際に損なう流体圧力（圧力損失）は少ない（速く流せる）のですが比表面積が小さいという問題があります。反対にナノポーラス金属）は、比表面積は大きいのですが、圧力損失が高く（速く流れにくい）、高速流体環境下での応用は限られています。従って、マイクロからナノにわたる高次の孔サイズを持つ多孔質材料が広く望まれていました。

今回、共同研究を通じて、太盛工業株式会社の培ってきた「和紙を鋳型にすることを特長とする粉末冶金法」から合金紙を作製し、それを東北大学が得意とする電気化学的手法「脱合金化法）」によって、マイクロからナノにわたる高次の孔サイズを持っている多孔質材料を作製することに成功しました。応用例として、階層性ナノポーラスニッケルを本手法により作製し、高性能なスーパーキャパシタ）用電極になること、また、水の電気分解で必要な酸素発生電極としても高い性能を誇ることを立証しました。

本作製方法は、大量生産に適したプロセス（特許申請中）を採用しており、多様な合金系に適用できるため今後、燃料電池用電極、アルコール合成変換触媒といった幅広い用途・応用展開が期待できます。

本研究成果は、近日中にWiley-VCH社が発行するプレミアムオープンアクセス誌「Advanced Science」に正式掲載される予定です。

階層構造を持った多孔質金属の作製方法

NiMn合金紙の外観
薄くて多孔質なのでNiMn合金紙の下に置いた文字やロゴが透けて見える。

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

＜研究に関すること＞
藤田 武志（フジタ タケシ）
東北大学 原子分子材料科学高等研究機構（AIMR）
〒980-8577 宮城県仙台市青葉区片平2-1-1
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Fax：022-217-5955
E-mail：tfujita*wpi-aimr.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）