正極・負極ともに、白金を主成分とする貴金属合金をカーボンブラックに担持した触媒が使用されており、白金の希少性と高価格によるコスト問題、正極活性が低いことによる内部抵抗の問題、白金の酸性溶液への溶融や負極の一酸化炭素(CO)被毒による劣化問題を克服する必要があります。そのため、シミュレーションから電極構造および電極反応の詳細を明らかにし、低白金化と脱白金という２つの観点から研究を遂行します。

本年度においては、本テーマを以下の３つの項目に分け、それぞれの項目での成果創出を目指します。
①反応エネルギー計算に基づく酸素還元活性の予測手法の確立
②第一原理計算によるグラフェン担持単原子系電極における反応機構解明
③ドープされたグラフェンにおける単原子触媒の安定構造や電子状態の解析