ヘテロ元素で架橋したポリリン酸ガラス；300℃で使える固体高速プロトン伝導体の創製

• Project/Area Number: 23K17809
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 26:Materials engineering and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小俣 孝久 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80267640)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: プロトン伝導体 / リン酸塩ガラス / 中温作動型燃料電池

Outline of Research at the Start

次世代燃料電池と期待される300℃付近で動作する中温作動型燃料電池ITFCは，それに適した固体電解質が未だになく，夢の技術に留まっている。本研究では、Siなど少量のヘテロ元素で鎖状リン酸高分子を架橋することで、液体リン酸の優れたプロトン伝導性をそのままに，300℃付近でも固体状のポリリン酸ガラスを作製し、ITFCを実現する電解質を開発する。そのようなガラスは、研究代表者らが開発したリン酸塩ガラスへの電気化学的プロトンキャリア注入法を用い、Na含有ガラスのNaをHに置換することで作製する。