Author：Kazuhide Kamiya
Affiliation：Research Center for Solar Energy Chemistry, Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka
Abstract：CO2の電気化学的還元反応（ CO2電解）の反応特性は、銅電極／液体電解質界面に形成される電気二重層構造に大きく依存する。本課題では、古典分子動力学計算を用いて、印加電位およびアルカリカチオン種が電気二重層構造に及ぼす影響を評価した。その結果、大きな負の印可電位条件下およびイオン半径の大きなアルカリカチオン種を用いた条件で、脱水和したアルカリカチオンがCO2分子と直接相互作用する頻度が増加することが確認された。これらの知見は、実験的に観測された反応特性を支持する結果である。

 

Publication related to this research
（Journal paper）

• Sora Nakasone, Asato Inoue, Ryo Kurihara, Hazuki Irie, Takashi Harada, Shuji Nakanishi, Kazuhide Kamiya, "Carbon Monoxide Reduction to Multicarbon Products at Ampere-Level Current Densities: A Comparative Assessment with CO2 Reduction Reactions", ACS Applied Energy Materials, Vol.8, No.22, 16802–16810, Aug. 2025.

 

（International conference paper）

• Nanako Ishihara, Kaito Nagita, Tasuku Sugiura, Yoshiharu Mukouyama, Teruyasu Mizoguchi, Shuji Nakanishi, "High-Throughput MD Simulations of Li+ Conductivity in the Discharge Products of Li–O2 Batteries Using Machine Learning Potentials", 2025 MRS Spring Meeting & Exhibit., Apr. 2025.
• Sora Nakasone, Asato Inoue, Ryo Kurihara, Takashi Harada, Shuji Nakanishi, Kazuhide Kamiya, "Ampere-Level Carbon Monoxide Electroreduction to Multi-Carbon Products: A Comparative Study with CO2 Reduction", 76th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, Sep. 2025.
• Atsushi Okabayashi, Kosei Nishimura, Keitaro Ohashi, Takashi Harada, Shuji Nakanishi, Kazuhide Kamiya, "Single-Atom Catalysts for Electrode Reactions Involving Carbon, Nitrogen, Oxygen, and Hydrogen", Electrosynthesis: Light, Life and Materials Perspective, Oct. 2025.
• Shumpei Yamaguchi, Asato Inoue, Sora Nakasone, Ryo Kurihara, Takashi Harada, Shuji Nakanishi, Kazuhide Kamiya, "Understanding the cathode interface in gas-phase CO2 electrolysis", Electrosynthesis: Light, Life and Materials Perspective, Oct. 2025.

 

（Domestic conference/workshop）

• 石原菜々子, 名木田海都, 杉浦佑, 向山義治, 溝口照康, 中西周次, "機械学習ポテンシャルを用いたMD計算によるLi–O2電池の放電生成物におけるLi+拡散挙動の解析", 第66回電池討論会, Nov. 2025.
• 石原菜々子, 名木田海都, 杉浦佑, 向山義治, 溝口照康, 中西周次, "Li–O2電池の放電生成物におけるLi欠陥誘起相分離によるLi+拡散挙動の変調", 第48回ケモインフォマティクス討論会, Nov. 2025.
• 入江葉月, 名木田海都, 大橋圭太郎, 栗原諒, 中西周次, 神谷和秀, "CO2電解還元におけるC-C結合形成段階としてのCO二量化反応の第一原理解析", 2025電気化学秋季大会, Sep. 2025.
• 諫山和弥，中曽根空，井上明哲，西村耕成，原田隆史，中西周次，神谷和秀, "CO電解における酢酸生成選択性の支配因子に関する研究", 第15回CSJ化学フェスタ2025, Oct. 2025.
• 中曽根 空, 井上 明哲, 栗原 諒, 諫山 和弥, 入江 葉月, 原田 隆史, 中西 周次, 神谷 和秀, "COの高電流密度電解還元における酢酸の選択的生成に関する研究", 第15回CSJ化学フェスタ2025, Oct. 2025.
• 西村耕成，原田隆史，中西周次，神谷和秀, "環状錯体由来のCuナノクラスター触媒を用いたCO電解還元によるC–N結合形成反応", 第3回関西電気化学研究会, Dec. 2025.
• 諫山和弥，中曽根空，井上明哲，西村耕成，原田隆史，中西周次，神谷和秀, "CO電解における酢酸生成選択性の支配因子に関する研究", 第3回関西電気化学研究会, Dec. 2025.
• 諫山和弥，中曽根空，井上明哲，西村耕成，原田隆史，中西周次，神谷和秀, "CO電解における酢酸生成選択性を支配する因子の解明", 電気化学会第93回大会, Mar. 2026.
• 栗原諒，原田隆史，中西周次，神谷和秀, "テトラアルキルアンモニウムカチオン水溶液中でのCO2還元反応の理論的解析", 電気化学会第93回大会, Mar. 2026.
• 跡部 真人,米澤 明純, 清水 勇吾, 原田 珠里, 栗原 諒, 原野 幸治, 神谷 和秀, 井口 翔之, 信田 尚毅, "卑金属触媒を用いたアニオン交換膜型電解セル中での含窒素芳香族化合物の電解水素化反応", 電気化学会第93回大会, Mar. 2026.
• 信田尚毅, 米澤明純, 清水勇吾, 原田珠里, 栗原諒, 原野幸治, 神谷和秀, 井口翔之, 跡部真人, "AEM型リアクターを用いたコバルト触媒による含窒素芳香族化合物の電解水素化", 第137回触媒討論会, Mar. 2026.
• 岡林篤史，西村耕成，大橋圭太郎，中畑祥子，原田隆史，中西周次，神谷和秀, "Cu単原子触媒による電気化学的硝酸還元におけるN-N結合生成反応", 日本化学会第106春季年会(2026), Mar. 2026.
• 中曽根 空, 諫山 和弥, 入江 葉月, 西村耕成，井上 明哲, 栗原 諒, 原田 隆史, 中西 周次, 神谷 和秀, "Selective Acetate Production in the Electrochemical Reduction of Carbon Monoxide", 日本化学会第106春季年会(2026), Mar. 2026.