物性セミナー/2008-12-5

2008年 冬学期 第5回 物性セミナー

 講師 大谷 実 氏(産総研)

 題目 水／白金界面における電気化学反応と構造の第一原理分子動力学シミュレーション

 日時 2008年 12月 5日(金) 午後4時30分

 場所 16号館 827

アブストラクト

固体と液体の界面における電気化学反応とは、固液界面で起こる電子の授受を伴う酸化還元反応である。水の電気分解による酸素・水素の発生、燃料電池や2次電池など我々の身近に存在する反応であると同時に、工業的にも非常に重要な反応である。効率よく電気エネルギーを取り出したり、蓄えるには固液界面で起こっている反応の素過程を正しく理解し、反応を促進・抑制している要素を見出す必要がある。しかし、原子・分子レベルでの電極反応の理解はほとんどなされていないのが現状である。これは、固相と液相という相境界で起こる電子移動反応をシミュレートする事が困難であるという点に加えて、電圧を印加した固液界面に存在する、特徴的な反応場（電気二重層）を適切にモデリングし、第一原理計算を行う方法が確立していないことが原因である。我々のグループではこの困難を克服し、第一原理計算を用いて電気化学反応を直接シミュレートする方法を開発した[1]。講演では、方法論の詳細を説明し、第一原理計算から観た電極反応のミクロスコピックな反応メカニズムを紹介する[2-4]。

参考文献

[1] M. Otani and O. Sugino: Phys. Rev. B 73 (2006) 115407.

[2] O. Sugino, I. Hamada, M. Otani, Y. Morikawa, T. Ikeshoji and Y. Okamoto: Surf. Sci. 601 (2007) 5237.

[3] M. Otani, I. Hamada, O. Sugino, Y. Morikawa, Y. Okamoto and T. Ikeshoji: J. Phys. Soc. Jpn. 77 (2008) 024802.

[4] M. Otani, I. Hamada, O. Sugino, Y. Morikawa, Y. Okamoto and T. Ikeshoji: Phys. Chem. Chem. Phys. 25 (2008) 3609.

宣伝用ビラ

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