≪弘前大学×岩手大学≫燃料電池触媒で新技術開発に成功

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(大量合成技術の確立に成功したチタン酸化物(右)。同じ元素で構成する酸化チタン(左)は白く、電導性がない)

固体高分子形燃料電池は、空気中の酸素と水素を利用して発電し、水しか生成しないクリーンな次世代自動車用動力源として期待されてきました。その正極では酸素を還元する反応を、負極では水素を酸化する反応を促進するため、白金系ナノ粒子を炭素を主成分とする微粒子のカーボンブラックに付着(担持)した触媒が利用されています。カーボンブラックは自動車の起動停止時に酸化して使えなくなるため、現在は高価なシステムで電圧を制御してカーボンブラックを酸化から守っています。電圧を制御せずにPEFC を動作させることができる触媒材料として、弘前大学の千坂 光陽 准教授と岩手大学 竹口 竜弥 教授のグループは、導電性酸化物Ti4O7を開発しました。

● 研究内容・成果

本研究では炭素熱還元法(※1)を利用し、低温で100 m2/gを超える比表面積を有するTi4O7を合成しました。開発した合成方法により、自動車の加速・減速サイクルを1万回繰り返しても一切発電性能が低下しない世界最高レベルの耐劣化性能が得られました(図1)。
(※1) 炭素熱還元法:高温で炭素を利用して物質を還元する方法。

今後、開発した触媒は大量合成に適しかつ耐劣化性能が高いため、運転コストを大幅に低減することが期待されます。

↓↓本研究に関する詳しい資料はこちらをクリック↓↓

 

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