Development of Next-generation Direct Ethanol Fuel Cell using Highly Active Pt Oxide Catalyst

• Project/Area Number: 26870062
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Catalyst/Resource chemical process; Structural/Functional materials
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: Takahashi Hiroki 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60632809)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2015: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 燃料電池 / DEFC / エタノール酸化 / 電極触媒 / 電気化学還元 / Pt酸化物 / 合金化

Outline of Final Research Achievements

The Pt oxide thin film prepared by reactive sputtering showed 30 times larger ethanol oxidation activity than the Pt thin film. Thus, the Pt oxide is very promising material for the DEFC anode. The high ethanol oxidation activity could maintain until 10 wt.% of Cu substitution for Pt. The superiority of the Pt oxide against Pt was recognized in the DEFC discharge test.

Research Products

• [Journal Article] Oxygen Evolution Overpotentials of Lead Oxide and Ruthenium Oxide prepared by Reactive Sputtering (2016)
  • Author(s): 田口正美, 高橋弘樹, 高橋知也
  • Journal Title: Journal of MMIJ Volume: 132 Issue: 3 Pages: 59-65
  • DOI: 10.2473/journalofmmij.132.59
  • NAID: 130005139797
  • ISSN: 1881-6118, 1884-0450
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemically reduced Pt oxide thin film as a highly active electrocatalyst for direct ethanol alkaline fuel cell (2014)
  • Author(s): Hiroki Takahashi, Masanao Sagihara, Masami Taguchi
  • Journal Title: International Journal of Hydrogen Energy Volume: 39 Issue: 32 Pages: 18424-18432
  • DOI: 10.1016/j.ijhydene.2014.09.038
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 電気化学還元されたPt酸化物のエタノール酸化特性 (2015)
  • Author(s): 高橋弘樹
  • Organizer: 第46回セミコンファレンス, 第28回東北若手の会
  • Place of Presentation: 花巻
  • Year and Date: 2015-12-04
• [Presentation] アルカリ溶液中におけるPt-Me(Me:Ni,Cu,Fe)酸化物薄膜のエタノール酸化活性 (2015)
  • Author(s): 名波和貴, 高橋弘樹, 田口正美
  • Organizer: 第116回触媒討論会
  • Place of Presentation: 津
  • Year and Date: 2015-09-16
• [Presentation] Pt-Me（Me：Ni，Cu，Fe）酸化物薄膜のアルカリ溶液中でのエタノール酸化活性 (2015)
  • Author(s): 名波和貴, 高橋弘樹, 田口正美
  • Organizer: 平成27年度日本素材物性学会年会
  • Place of Presentation: 秋田
  • Year and Date: 2015-06-25
• [Presentation] Pt酸化物のアルカリ溶液中におけるエタノール酸化活性に及ぼす電気化学還元の影響 (2014)
  • Author(s): 高橋弘樹，鷺原正直，亀谷理秀
  • Organizer: 第114回触媒討論会
  • Place of Presentation: 広島市
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] 反応性スパッタで作製した各種組成Pt-Ni薄膜の酸素還元活性 (2014)
  • Author(s): 名波和貴，高橋弘樹，田口正美
  • Organizer: 平成26年度化学系学協会東北大会
  • Place of Presentation: 米沢市
  • Year and Date: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [Presentation] 電気化学還元したPt酸化物のアルカリ溶液中でのエタノール酸化活性と化学結合状態 (2014)
  • Author(s): 鷺原正直，高橋弘樹，田口正美
  • Organizer: 平成26年度日本素材物性学会
  • Place of Presentation: 秋田市
  • Year and Date: 2014-06-26
• [Remarks] 秋田大学研究者総覧
  • URL: http://akitauinfo.akita-u.ac.jp/html/100000181_ja.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] アンモニア燃料電池用電極触媒の製造方法、アンモニア燃料電池用電極触媒、およびアンモニア燃料電池 (2015)
  • Inventor(s): 田口正美, 高橋弘樹
  • Industrial Property Rights Holder: 田口正美, 高橋弘樹
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2015-125933
  • Filing Date: 2015-06-23