2014 Fiscal Year Research-status Report
吸水多孔質電解質と撥水性電極を用いた微小重力下で作動する水電解に関する研究
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26630446
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松本 広重 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 教授 (70283413)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西原 正通 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (40415972)
桜井 誠人 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, その他部局等, 研究員 (80344258)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 界面プロトン伝導体 / 微小重力 / 吸水多孔質電解質 / 撥水性 / 親水性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、電極に気液分離の機能が備わっており原理的に重力を必要としない水電解方式である「無機界面プロトン伝導性酸化物ナノ粒子を用いた吸水多孔質電解質水電解」を、宇宙空間における酸素製造装置の観点から検討・開発する。本年度は、水中で安定に機能する多孔質吸水プロトン伝導膜を得るために、「酸溶出のないプロトン伝導性ナノ粒子」および「粒子の化学的架橋による安定な電解質膜の調製」について検討した。また、100mA級の電解セルに関する検討を行った。
プロトン伝導性ナノ粒子の開発においては、チタン－リン酸系界面プロトン伝導性ナノ粒子の調製について検討し、チタン／リン比、調製する際に用いる溶媒、熱処理温度について検討し、0.001 S/cm程度の導電率を持ち、水中での酸溶出がほとんど見られない試料を見出した。粒子の化学的架橋については、ポリエチレングリコール系高分子鎖による架橋を検討し、一定の凝集体を得たが、架橋は十分ではなく、今後、他の方法を考える。電解セルの検討に関しては、セルの構成要素と構造を見直し、セルの基本構造を作製した。今後、無重力状態を模した実験条件における電解セルの作動試験を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
電解質の開発、架橋方法の検討ともに、計画した通りに進捗している。現在のところ、想定した材料の設計や電解セルの構造などに不具合や原理的な問題は生じておらず、最終目標である微小重力下での電解セルの作動が見通せる状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
100mA級および1A級水電解装置の試作を行う。これらの電流値に即した電解セルの構造等を検討し、最適なセルを開発する。要素材料として電解質および架橋方法の検討を引き続き行い、
吸水性とプロトンの伝導を両立した多孔質ナノ粒子膜の調製を試みる。
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| Causes of Carryover |
計画に従って研究費を使用した結果、小額の余り(１円）を生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
小額であるので、現計画に従い使用する。
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Research Products
(2 results)
