A Study for Intensive Decrease of the Amount of Pt/c Catalyst in Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEFC) by using Dot Matrix or Porous Nano-Carbon

• Project/Area Number: 20350089
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Functional materials/Devices
• Research Institution: Nagasaki Institute of Applied Science
• Principal Investigator: TOKIO Yamabe Nagasaki Institute of Applied Science, 新技術創成研究所, 教授 (80025965)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NORIO Okumyra 長崎総合科学大学, 新技術創成研究所, 客員教授 (80086412) ; TATSUMI Yoshino 長崎総合科学大学, 新技術創成研究所, 客員教授 (70029205) ; HISAYOSHI Kobayashi 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (40128690) ; MITSUHIRO Fujii 長崎総合科学大学, 新技術創成研究所, 客員教授 (90086455)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): TAKASHI Yumura 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助教 (80452374)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2010: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2009: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2008: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: 電池 / 燃料電池 / 水素吸蔵 / ハイドログラフェン / 白金触媒 / 電解質膜

Research Abstract

We evaluated V-I characteristics on fuel cell performance by using dot matrix catalyst layer with or without PPhS and we also found that the N-containing PPhS was effective for ORR.

Research Products

• [Journal Article] DFT Study of Oxygen Reduction Reaction on N-substituted Carbon Electrodes. Adsorption (2011)
  • Author(s): H.Kobayashi, T.Nakazono, S.Miyazaki, T.Miura, N.Takeuchi, T.Yamabe
  • Journal Title: IOP Conferences Series : Materials Science and Engineering (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 酸素還元反応の可逆電位の電極による比較:クラスターモデルDFT計算による解析 (2011)
  • Author(s): 小林久芳、中薗智哉、三浦俊子、竹内信行、山邊時雄
  • Journal Title: 触媒 52巻
  • NAID: 10026583602
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DFT Study of Oxygen Reduction Reaction on N-substituted Carbon Electrodes.Adsorption (2011)
  • Author(s): H.Kobayashi, T.Nakazono, S.Miyazaki, T.Miura, N.Takeuchi, T.Yamabe
  • Journal Title: IOP Conferences Series : Materials Science and Engineering Volume: accepted
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 酸素還元反応の可逆電位の電極による比較:クラスターモデルDFT計算による解析 (2011)
  • Author(s): 小林久芳、中薗智哉、三浦俊子、竹内信行、山邊時雄
  • Journal Title: 触媒 Volume: 52
  • NAID: 10026583602
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of Quarternary Nitrogen Impurities of Nanometer-size Hydro-Graphene in Oxygen Bindings (2010)
  • Author(s): T.Yumura, H.Kobayashi, T.Yamabe
  • Journal Title: J.Chem.Phys. 133 Pages: 104703-104703
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Theoretical Study of Hydrogen Adsorption on Li, Be, Na, and Mg Atoms Attached to Aromatic Hydrocarbons (2010)
  • Author(s): S.Ishikawa, T.Yamabe
  • Journal Title: Applied Phys. 99 Pages: 29-37
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of Quarternary Nitrogen Impurities of Nanometer-size Hydro-Graphene in Oxygen Bindings (2010)
  • Author(s): T.Yumura, H.Kobayashi, T.Yamabe
  • Journal Title: Journal of Chemical Physics Volume: Vol.133 Pages: 174703-174703
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Theoretical Study of Hydrogen Adsorption on Li, Be, Na, and Mg Atoms Attached to Aromatic Hydrocarbons (2010)
  • Author(s): S.Ishikawa, T.Yamabe
  • Journal Title: Applied Physics A Vol.99 Pages: 29-37
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Use of Nanometer-sized Hydrographene Species as Support Material for Fuel Cell Electrode Catalysts : A Theoretical Proposal (2009)
  • Author(s): K.Yumura, K.Kimura, H.Kobayashi, R.Tanaka, N.Okumura, T.Yamabe
  • Journal Title: Physical Chemistry Chemical Physics 11 Pages: 8275-8284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Cluster Model DFT Study for Oxygen Reduction Reactions (2009)
  • Author(s): H.Kobayashi, T.Miura, N.Takeuchi, T.Yamabe
  • Journal Title: Chem.Lett. 38 Pages: 342-343
  • NAID: 10025120888
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Use of Nanometer-sized Hydrographene Species as Support Material for Fuel Cell Electrode Catalysts : A Theoretical Proposal (2009)
  • Author(s): K.Yumura, K.Kimura, H.Kobayashi, R.Tanaka, N.Okumura, T.Yamabe
  • Journal Title: Physical Chemistry Chemical Physics Vol.11 Pages: 8275-8284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Cluster Model DFT Study for Oxygen Reduction Reactions (2009)
  • Author(s): H.Kobayashi, T.Miura, N.Takeuchi, T.Yamabe
  • Journal Title: Chemical Letters Vol.38 Pages: 342-343
  • NAID: 10025120888
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] クラスターモデルDFT計算による燃料電池電極反応の電位依存性解析 (2008)
  • Author(s): 小林久芳、今堀文夫、三浦俊子、竹内信行
  • Journal Title: 触媒 Vol.50 Pages: 568-570
  • NAID: 10024280326
  • Peer Reviewed
• [Presentation] DFT Study on the Mechanism of Oxygen Reduction on Carbon Alloy Electrodes (2010)
  • Author(s): 中薗智哉、三浦俊子、竹内信行、山邊時雄、小林久芳
  • Organizer: Pacifichem 2010
  • Place of Presentation: Sheraton Hotel(Honolulu)
  • Year and Date: 2010-12-17
• [Presentation] 含窒素炭素電極の酸素還元反応に関するクラスターモデル (2010)
  • Author(s): 中薗智哉、三浦俊子、竹内信行、山邊時雄、小林久芳
  • Organizer: 第105回触媒討論会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2010-03-24
• [Presentation] DFT Study on the Mechanism of Oxygen Reduction on Carbon Alloy Electrodes (2010)
  • Author(s): 中薗智哉、三浦俊子、竹内信行、山邊時雄、小林久芳
  • Organizer: Pacifichem 2011
  • Place of Presentation: Sheraton Hotel (Honolulu, Hawaii)
• [Presentation] 含窒素炭素電極による酸素還元反応機構の解析 (2010)
  • Author(s): 中薗智哉、宮崎聡一、三浦俊子、竹内信行、山邊時雄、小林久芳
  • Organizer: 第106回触媒討論会A
  • Place of Presentation: 山梨大学(甲府市)
• [Presentation] 新規電極材料としての含窒素炭素化合物への酸素分子吸着のDFT計算 (2010)
  • Author(s): 宮崎聡一、中薗智哉、三浦俊子、竹内信行、山邊時雄、小林久芳
  • Organizer: 第106回触媒討論会A
  • Place of Presentation: 山梨大学(甲府市)
• [Presentation] Use of Nanometer-size Hydrographene Species for Support Material for Fuel Cell Electrode Catalysts : Theoretical Proposal (2010)
  • Author(s): T.Yumura, K.Kimura, H.Kobayashi, R.Tanaka, N.Okumura, T.Yamabe
  • Organizer: International Conference on Synthetic Metals 2010
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館(京都市)
• [Presentation] 含窒素炭素電極の酸素還元反応に関するクラスターモデル (2010)
  • Author(s): 中薗智哉、三浦俊子、竹内信行、山邊時雄、小林久芳
  • Organizer: 第105回触媒討論会
  • Place of Presentation: 京都市
• [Presentation] 固体高分子型燃料電池(PEFC)のドット状及びナノカーボンを用いた多孔質触媒形成による触媒量低減に関する研究 (2009)
  • Author(s): 田中僚、杉田勝、奥村典男、山邊時雄
  • Organizer: 第50回電池討論会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] 水素発生反応および酸素還元反応のクラスターモデルDFT計算:電極金属間の比較 (2009)
  • Author(s): 小林久芳、中薗智哉、三浦俊子、竹内信行、山邊時雄
  • Organizer: 日本表面科学学術講演会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 水素発生反応、酸素還元反応の金属依存性に関するクラスターモデルDFT計算 (2009)
  • Author(s): 小林久芳、中薗智哉、川田曜士、竹内信行、山邊時雄
  • Organizer: 第104回触媒討論会
  • Place of Presentation: 宮崎
• [Presentation] 有限サイズグラフェンの燃料電池触媒サポート原料への応用:計算科学からの視点 (2009)
  • Author(s): 湯村尚史、木村圭介、小林久芳、田中僚、奥村典男、山邊時雄
  • Organizer: 分子科学討論会2009
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] Pt電極での水素発生反応および酸素還元反応のクラスターモデルDFT計算 (2008)
  • Author(s): 小林久芳、川田曜士、三浦俊子、竹内信行
  • Organizer: 日本表面科学学術講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-11-13
• [Remarks] ホームページ等