Enhanced catalytic activity of Carbon Alloy Catalysts codoped with boron and nitrogen for oxygen reduction reaction

ホウ素と窒素の共ドープによって増強されたカーボンアロイ触媒の酸素還元反応に対する触媒活性

池田 隆司; Boero, M.*; Huang, S.-F.*; 寺倉 清之*; 尾嶋 正治*; 尾崎 純一*; 宮田 清蔵*

Ikeda, Takashi; Boero, M.*; Huang, S.-F.*; Terakura, Kiyoyuki*; Oshima, Masaharu*; Ozaki, Junichi*; Miyata, Seizo*

カーボンアロイ触媒(CAC)が燃料電池の白金代替電極触媒として注目されている。この理論計算による研究では、第一原理分子動力学によってCAC触媒の露出した端での可能な酸素吸着及び酸素還元過程を調べている。われわれのシミュレーションは、ホウ素と窒素の共ドープは安定性と反応性の両面からCAC触媒の活性をさらに向上させる有力な方法であることを示唆している。

Carbon Alloy Catalysts (CACs) have been attracting a growing interest as potential Pt-free electrode catalysts for polymer electrolyte fuel cell. In this computational study, we inspect possible oxygen adsorption and reduction processes on various models for exposed edges of these catalysts via first principles molecular dynamics. Our simulations suggest that the codoping of boron and nitrogen in CACs is a promising route to further enhancement of their catalytic activity with respect to both stability and reactivity.