TOP > 研究 > 研究活動 > 新しい燃料電池『中温無加湿高分子固体燃料電池』

新しい燃料電池『中温無加湿高分子固体燃料電池』

水(H2O)は電気を通すと水素(H2)と酸素(O2)に電気分解されます。この逆の反応を利用して水素と酸素から電気を取り出す装置が燃料電池(Fuel Cell; FC)です。

FCの発電原理を下図に示します。FCは燃料を燃やすことなく発電できるため、二酸化炭素が発生せず、排出物は水だけなので、石油に代わる新エネルギーとして注目されています。

 

燃料電池の原理

 

当研究室では、FCの重要部品である固体電解質膜の開発研究を行っています。

 

FCの発電効率を向上させ、さらに長寿命化するためには固体電解質膜の改良が必要なのです。
そこで、水素イオンがスムースに移動出来て、何千時間発電しても電解質膜の耐久性が損なわれない材料を開発しようとしています。この膜の部分にイオン液体とイオン液体ポリマーを使おうとしています。イオン液体は、イオンをスムースに移動させることが出来て、高温に耐える性質を持っています。イオン液体は燃えません。なんでも溶かす性質も持っています。最近では磁石に引き寄せられるイオン液体も合成されています。

私たちはこの不思議な物質、「イオン液体」を膜状に固体フィルム化してFCの固体電解質に利用しよう考えています。当研究室では、独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「固体高分子形燃料電池実用化戦略的技術開発 / 次世代技術開発 / イオン液体と高分子の複合化による広温域・無加湿作動燃料電池用不溶性電解質膜の開発」研究助成を受け(H20年~21年)、新しいイオン液体の開発とそれを用いた電解質膜開発を京都大学化学研究所の辻井教授と共同で行っています。

イオン液体の分子を電極基板上にブラシの様に生やして電解質膜に利用しようという挑戦を、今日もなお継続しています。世界で初めての試みで、巧くいくかどうかは判りませんが、高性能の電解質膜開発に日夜励んでいます。

 

 

 

もっと詳しく知りたい方は、NEDOの資料(PDF)を参照

 

 


Category: 研究活動

(C)2016,独立行政法人 国立高等専門学校機構 鶴岡工業高等専門学校 佐藤貴哉研究室. All rights reserved.