2022 Fiscal Year Annual Research Report
ポリオキソメタレートをメディエーターとするPtフリー燃料電池の開発
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18H03852
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
江口 浩一 京都大学, 工学研究科, 名誉教授 (00168775)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
城間 純 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (00357245)
松井 敏明 京都大学, 工学研究科, 准教授 (90378802)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ポリオキソメタレート / ヘテロポリ酸 / 酸化還元メディエーター / レドックスフロー型PEFC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) Fe2(SO4)3, CuSO4の添加がリンバナドモリブデン酸溶液中のアニオン組成に与える影響を評価するために、金属カチオン添加および無添加の溶液に対して51V NMR測定を行った。両試料のスペクトルを比較すると、ピークシフトの位置については、添加金属種の磁性により、わずかなずれが認められたが、ピーク数については同じ数検出された。したがって、これらの金属カチオン種の添加により新たにVを含む物質の生成は確認されず、リンバナドモリブデン酸アニオンのKeggin骨格の破壊は進行していないと考えられる。
リンバナドモリブデン酸溶液では金属カチオン種を添加しても再酸化反応速度が向上しない原因を明らかにするために、様々なWとMoの組成を有するリンタングストモリブデン酸溶液について金属カチオンの添加効果を調べた。その結果、リンタングステン酸溶液では金属カチオン種の添加により再酸化速度が向上したが、Moを含有するリンタングストモリブデン酸アニオンの再酸化反応は促進されなかった。リンバナドモリブデン酸溶液の結果と合わせて考えると、ヘテロポリアニオン構造内のMo-O結合が不安定なことに起因するラジカル種との反応性の低さが再酸化速度が向上しなかった原因として考えられる。
(2) 負極Redox媒体と還元剤の反応の検討について、酸化還元媒体として12モリブドリン酸を使用し、陽イオン交換膜隔膜を介して水素イオンを供給することで燃料電池負極側のみを分離したビーカーセル実験系を構築した。間欠定電流運転で酸化還元サイクルし、メディエーター電位と電気量の関係を得た。非白金触媒としてクロロ(フタロシアニナト)ロジウム(III)をカーボンブラック粉末に担持した。これを溶液中に懸濁させることで疑均一触媒とし、燃料としてシュウ酸塩を加えた時の電位変化からメディエーター再生速度を得た。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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