今回の HPSC Newsでは、「CO2電解還元反応の計算科学シミュレーション」に取り組んでおられる、大阪大学 大学院基礎工学研究科 太陽エネルギー化学研究センター 神谷 和秀 様の御研究を紹介します。

研究者：神谷 和秀
所属：大阪大学 大学院基礎工学研究科 太陽エネルギー化学研究センター
 

研究概要：
高効率なCO2資源化技術の開発は、炭素循環型社会、すなわちカーボンニュートラル社会の構築に向けて極めて重要である。特に、CO2をエチレンやエタノールなどの有用な基幹化学原料へクリーンな電力で変換できるCO2電解還元反応は、大きな注目を集めている。本研究では、大阪大学D3センターのスーパーコンピュータSQUIDを用いて、CO2電解還元反応の計算科学シミュレーションを行っている。電極上の触媒表面で進行する炭素-炭素結合生成反応の時間発展の解析には、原子・分子レベルの反応過程を解析できる第一原理分子動力学計算を用いている。さらに、電解液中の分子やイオンの配置、拡散、界面近傍での動きを大規模に解析するため、古典分子動力学計算によるシミュレーションも実行している。これらの計算科学シミュレーションと実際の電解実験を組み合わせることで、CO2電解反応系の高性能化に向けた設計指針の確立を目指している。