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Creation of novel direct alchol fuel cell using biopolymer chitin and Determination of its optimal operating condition

Research Project

Project/Area Number 18K11741
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64050:Sound material-cycle social systems-related
Research InstitutionSetsunan University

Principal Investigator

Matsuo Yasumitsu  摂南大学, 理工学部, 教授 (20245294)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords生体高分子 / 燃料電池 / キチン / DEFC / キトサン / 生体由来物質 / プロトン伝導体 / 多糖類 / バイオマテリアル
Outline of Final Research Achievements

In order to investigate the optimum operating conditions of a direct ethanol fuel cell (DEFC) using chitin and chitosan, which are a tissue-derived biopolymer, we have fabricated DEFC using chitin and chitosan as the fuel cell electrolyte and investigated its properties. It was found that chitin and chitosan are highly alcohol-nontransparent and become the electrolyte for DEFC. Furthermore, it was also found that the fuel cell electrolyte with the mixing ratio of chitin(0.6) and chitosan(0.4) has highly alcohol-nontransparent and becomes high output density.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの燃料電池電解質は、生分解性のない化学合成物質であったが、本研究により生分解性を持ち、通常は廃棄される多糖類 "キチン・キトサン" が新しい燃料電池材料として利用できることがわかった。これらの結果により、生体由来高分子を用いた燃料電池が循環型社会の実現において期待される「環境負荷のない新規エネルギー源」として発展することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] コラーゲン薄膜を用いたダイレクトエタノール燃料電池2021

    • Author(s)
      横山 千尋 , 高橋 佑輔 , 松尾 康光
    • Journal Title

      摂南大学融合科学研究所論文集

      Volume: 6 Pages: 42-51

    • NAID

      120006994705

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anomalous Proton Conductivity in Chitin-Chitosan Mixed Compounds2020

    • Author(s)
      Takashi Kawabata, Yusuke Takahashi and Yasumitsu Matsuo
    • Journal Title

      Materials Sciences and Applications

      Volume: 11 Issue: 01 Pages: 1-11

    • DOI

      10.4236/msa.2020.111001

    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] キチン系混合膜におけるDEFCの最適な発電条件とプロトン伝導性2020

    • Author(s)
      高橋佑輔, 川端隆, 松尾康光
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] キチン系複合膜におけるDEFCとプロトン伝導性2020

    • Author(s)
      高橋佑輔, 川端隆, 松尾康光
    • Organizer
      日本物理学会第75回年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report 2019 Research-status Report
  • [Presentation] キチン・キトサンの混合膜を用いたダイレクトアルコール型燃料電池の最適な発電条件とプロトン伝導性2019

    • Author(s)
      高橋佑輔, 川端隆, 松尾康光
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] キチン・キトサンの混合膜を電解質としたダイレクトエタノール型燃料電池の発電特性2019

    • Author(s)
      高橋佑輔、川端隆、松尾康光
    • Organizer
      第73回固体イオニクス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] キチン・キトサンにおけるインピーダンス解析2019

    • Author(s)
      川端隆、松尾康光
    • Organizer
      第73回固体イオニクス研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Protonics with tissue derived Biomaterials2019

    • Author(s)
      Yasumitsu Matsuo, Tomoki Furuseki and Hinako Kawakami
    • Organizer
      9th World Congress on Chemistry and Medicinal Chemistry
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Proton Conductivity in Chitin System2019

    • Author(s)
      Takashi Kawabata, Yasumitsu Matsuo
    • Organizer
      The 22nd International Conference on Solid State Ionics
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体高分子キチン・キトサンを電解質としたダイレクトエタノール型燃料電池の創製と発電特性2019

    • Author(s)
      高橋佑輔, 瀬溝人生, 川端隆, 松尾康光
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ダイレクトエタノール型生体高分子キチンを電解質とした燃料電池の創製と発電特性2018

    • Author(s)
      高橋佑輔、川端隆、松尾康光
    • Organizer
      第44回 固体イオニクス討論会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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