水素経済の拡大に伴い、プロトン交換膜燃料電池(PEMFC)の耐久性に関する研究が進められ、陰極支持体の劣化が性能に大きく影響することが明らかになりました。研究者たちは、耐久性のあるPEMFC陰極支持体として、Ti3+に富んだN,C共ドープ混相TiO2ナノ粒子を合成しました。これらのナノ粒子は、バンドギャップの縮小、Ti3+イオン、酸素空孔、Ti–X結合(X = O, OH, N, C)を特徴としています。ドーピングの程度は尿素の負荷を調整することで制御され、金属-支持体相互作用を強化し、強力なPt–Ti結合を確認しました。電気化学テストでは、高い酸素還元反応活性と耐久性が実証され、最大電力密度の減少はわずか4%(同条件下でPt/Cでは52%)でした。これらの結果は、高性能水素燃料電池の開発を促進し、水素社会の確立に貢献するTiO2の大きな可能性を示しています。-論文雜誌のカバーピクチャー制作はサピエンスが担当しました。