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★耐久性やコスト等、実用化面における課題にどのようなアプローチができるか？電極触媒材料の最適化手法、電気化学測定・オペランド計測による反応プロセスの評価・解析、電極-電解液の統合的な設計などの最新研究開発トレンド等、今後の水電解デバイス・材料開発における考え方を網羅的にお届け。
講師
大阪大学
産業科学研究所 エネルギー・環境材料研究分野 准教授
博士（工学）
片山 祐 氏
講師紹介
■経歴
2013年3月 京都大学工学部 卒業
2015年3月 京都大学工学研究科 修士課程修了
2016年4月 日本学術振興会特別研究員(DC2)
2016年4月～2017年9月 マサチューセッツ工科大学 訪問研究員
2017年9月 京都大学工学研究科 博士(工学) 短縮修了(江口浩一教授)
2017年10月～2017年12月 マサチューセッツ工科大学 博士研究員
2018年10月～2018年11月 デンマーク工科大学 物理学科 訪問研究員
2018年1月～2022年2月 山口大学 大学院創成科学研究科 助教
2022年9月～2022年10月 インペリアルカレッジロンドン 訪問研究員
2022年3月～ 現職
■専門および得意な分野・研究
電気化学・界面化学・触媒科学
■本テーマ関連学協会での活動
Applied Surface Science, Editor
Electrochimica Acta, Guest Editor
International Society of Electrochemistry(ISE) Division 3 Vice-Chair
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日時・受講料・お申込みフォーム
●日時：2026年12月16日(水) 13:00-17:00 ＊途中、小休憩を挟みます。
●受講料：
【オンライン受講（見逃し視聴なし）】：1名 46,200円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき35,200円
【オンライン受講（見逃し視聴あり）】：1名 51,700円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき40,700円
＊「見逃し視聴あり」でお申込の場合、当日のご参加が難しい方も後日セミナー動画の視聴が可能です。
各種割引について
＊5名以上でのお申込の場合、更なる割引制度もございます。
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配布資料・講師への質問など
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●当日、可能な範囲でご質問にお答えします。（全ての質問にお答えできない可能性もございます。何卒ご了承ください。）
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セミナーポイント
■講座のポイント
持続可能な水素社会を実現するためには、より高効率なグリーン水素製造技術の開発が不可欠です。本セミナーでは、その中核技術である水電解反応(酸素発生反応と水素発生反応)について、その基礎(反応メカニズム、教科書的な解釈、基本的なデバイス構成)から、これまでの技術的ブレークスルーとその背景(電極触媒材料の最適化による高性能化とそのメカニズム)、電気化学測定・オペランド計測による反応プロセスの評価・解析、最新の研究開発トレンド(電極-電解液界面の統合的な設計)までを概説します。さらに、耐久性やコスト等の実用化課題を踏まえ、反応機構・界面プロセスの理解をどのように今後の材料・デバイス開発につなげるかについて考察します。
■受講後、習得できること
・水電解反応(酸素発生反応と水素発生反応)の基礎(反応メカニズム、教科書的な解釈、基本的なデバイス構成)
・電解反応の高性能化に向けた電極触媒材料の最適化手法と、電極・セルの実践的な性能評価手法
・水電解反応中の触媒・電極-電解液界面を理解するためのオペランド測定・解析手法
・オペランド解析による反応中間体・反応機構の理解と、触媒・電極・電解液設計への活用方法
・電解反応のさらなる高性能化に向けた電極-電解液の統合的な設計手法と、実用化課題を考える上での研究開発の視点
■受講対象
・水電解デバイス(電極、電解質)の研究開発者
・水電解における電極・触媒の性能評価や反応機構解析に携わる方
・カーボンニュートラルに資する次世代電解反応(二酸化炭素還元・窒素還元など)の材料開発に携わる方
・電極/電解液界面を含む固/液界面の評価・解析・設計を行っている方
セミナー内容
１．水電解反応の基礎
1-1.電気化学反応とは？
1-1-1.基本的な測定セル構成
1-1-2.反応場：電極と電解液の境界(＝界面)
1-1-3.電気化学デバイスの性能指標と評価・測定方法
1-2.水電解反応とは？
1-2-1.水素発生反応(カソード反応)
1-2-2.酸素発生反応(アノード反応)
1-3.水電解デバイスとは？
1-3-1.代表的な水電解デバイスの方式と特色
1-3-2.水電解デバイスのボトルネック
1-4.ボトルネックを打破する触媒材料設計
1-4-1.何がボトルネックになり、なぜ解決が難しいのか？
1-4-2.(教科書的な)ボトルネック解決のための材料設計の考え方
1-4-3.実際に提案・利用されている代表的な電極触媒材料の紹介
２．代表的な高性能触媒(酸化ルテニウムや酸化イリジウム)の作動メカニズム
2-1.反応メカニズム解析
2-1-1.Ambient-pressure XPSによる解析
2-1-2.X線CTRによる解析
2-1-3.オペランド赤外分光法による反応中間体・界面プロセスの解析
2-2.反応メカニズムの知見の触媒設計への応用
2-2-1.高性能触媒での反応メカニズム
2-2-2.吸着エネルギー制御
2-2-3.酸性溶液vs塩基性溶液での違い
３．最新の研究開発動向：電極-電解液の統合設計
3-1.反応効率向上の鍵：中間体の表面安定性
3-1-1.既存手法：電極-反応中間体の相互作用を最適化(＝電極の設計)
3-1-2.新規手法：電解液-反応中間体の相互作用を最適化(＝電解液・反応場の設計)
3-2.酸化ルテニウムでの最新事例
3-2-1.電解液中カチオンが反応中間体の安定性に与える影響
3-2-2.なぜカチオン種の違いで電気化学性能が変化するのか？
3-3.酸化イリジウムでの最新事例
3-3-1.オペランドUV-Visによる反応メカニズム解析
3-3-2.電解液pHが反応中間体の安定性に与える影響
3-3-3.なぜ電解液pHが電気化学性能に影響を与えるのか？
3-3-4.新しい性能向上のための設計因子：電解液パラメータの提案
４．将来の研究開発課題：反応解析からデバイス設計へ
4-1.さらなる反応効率向上：残された課題
4-1-1.反応機構・反応場を理解することの重要性
4-1-2.オペランド解析による触媒・電極・電解液設計への展開
4-2.再生可能エネルギーの活用
4-2-1.変動する運転条件における反応・界面プロセスの理解
4-2-2.実用化を見据えた電極・触媒・電解液設計
4-3.超純水からのグリーン水素製造からのステップアップ
4-3-1.耐久性・コスト等の実用化課題と材料・反応場設計
4-3-2.オペランド解析から考える水電解デバイスの今後の展望
＜終了後、質疑応答＞
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