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技術情報

AZUL Energyの技術力

AZUL Energyの強みは、高性能・レアメタルフリーの「AZUL触媒」を核とする独自の素材技術と、その特性を最大限に引き出すための、触媒から装置までの一貫した開発体制にあります。

触媒

触媒

  • 高性能レアメタルフリーの「AZUL触媒」
  • 電池の発電効率・出力密度を向上
電極(GDL)

電極(GDL)

  • AZUL触媒へ最適化し、業界最高水準を実現
  • 触媒をサポートし、出力特性を決定
セル

セル

  • 反応制御と安定稼働を支える内部環境設計
  • 量産・低コスト化を見据えたスタック構造
装置

装置

  • 空気電池を核としたハイブリッド化で既存電池を拡張
  • 用途に合わせ、出力・容量を最適設計

コア技術

レアメタルフリー触媒×ガス拡散電極。
装置の心臓部ともいえる2つの基幹部材を自社開発しています。

触媒

触媒

機能

  • 電極反応(酸素還元反応など)を高速化
  • 電池の発電効率・出力密度を向上させる

強み

  • 高性能レアメタルフリー
  • 促進する反応に合わせたカスタマイズ性
  • 拡張性(経済性、環境性)
電極(GDL)

電極(GDL)

機能

  • 燃料となる気体を電極に均一に供給し、発電時の水を排出。同時に、電子の流れを助ける
  • 触媒をサポートし、出力特性を決定する

強み

  • 高性能(AZUL触媒への最適化)
  • 様々な装置への汎用性
  • 拡張性(経済性、環境性)

AZUL触媒

生体中の反応から着想を得た触媒設計。

赤血球による酸素運搬

呼吸によって取り込まれた酸素は、血中に含まれる赤血球が運搬することで体全体に酸素を届けます。その時、赤血球にあるヘモグロビンというたんぱく質の中にあるヘム構造が重要な役割を持ちます。
ヘム構造の中心にある鉄原子の働きによって酸素の吸脱着を起こすことで、酸素の取り込みと放出を行っているのです。
このヘム構造の働きに注目し、酸素を効率的に還元する機能を持つ分子を設計することで、AZUL触媒は誕生しました。

赤血球とヘモグロビンの構造図 ヘム構造の模式図

炭素担体上への単分子吸着構造

AZUL触媒は、ヘムと類似の構造を持つAZUL色素が炭素担体表面に単層状に多数吸着した構造を持っています。この構造によって、ヘムでいうところの鉄原子のような触媒活性をもつ中心金属を、互いに邪魔することなく高密度に存在させることが可能となりました。

代表的なAZUL分子であるアザフタロシアニン(AZaphthalocyanine)が単分子層(Unimolecular Layers)構造を持っているため、その頭文字をとりAZUL触媒と命名しました。AZULとはスペイン語で「青」を表し、AZUL触媒の溶液も美しい青色を呈します。

AZUL色素と炭素担体の構造図

AZUL触媒の特長

01

高性能

AZUL触媒は、これまでの触媒において課題となっていた「高い性能」と「サステナビリティ」のトレードオフを解消し、優れた性能と環境負荷の低減・コストパフォーマンスを両立する次世代の触媒です。

サステナビリティと性能のポジショニングマップ
性能とサステナビリティのポジショニング
02

カスタマイズ性

AZUL触媒は、中心金属や分子構造の組み合わせにより、200種類以上のライブラリが存在します。この充実したライブラリによって、さまざまな装置ニーズに合わせた最適設計を実現します。

AZUL触媒のコア → ライブラリー → 装置への最適化フロー
AZUL触媒コア → ライブラリー → 装置への最適化

※最適化可能な装置例:電池、スーパーキャパシタ、燃料電池、水電解、CO2電解(e-fuel)など

03

拡張性

AZUL触媒は資源制約なく既存の化学プラントで量産できるため、触媒を利用する装置の製造規模が増えても柔軟に対応できます。白金に比べ、製造コストは90%、CO2排出量は99%以上も削減できることから、将来にわたって圧倒的な拡張性を担保します。

拡張性_白金との比較
製造時のコスト及びCO2排出量(白金触媒との比較)