| 研究課題/領域番号 |
13134101
|
|---|
| 研究種目 |
特定領域研究
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 東京工業大学 |
|---|
研究代表者 |
山崎 陽太郎 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (50124706)
|
|---|
| 研究分担者 |
辰巳 敬 (辰己 敬) 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (30101108)
金村 聖志 首都大学東京, 大学院工学研究科, 教授 (30169552)
中川 紳好 群馬大学, 工学部, 助教授 (70217678)
北村 房男 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 助教授 (00224973)
石谷 久 慶應義塾大学, 大学院・政策メディア研究科, 教授 (70013703)
小宮山 宏 東京大学, 工学系研究科, 教授 (80011188)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2001 – 2005
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
|
| 配分額 *注記 |
34,600千円 (直接経費: 34,600千円)
2005年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2004年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2003年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
2002年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2001年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
|
|---|
| キーワード | DMFC / メタノール / エタノール / クロスオーバー / 細孔フィリング膜 / 多孔体コンポジット膜 / アニオン交換膜 / MEMS / 小型燃料電池 / 白金触媒低減 / イオン伝導性膜 / メソポーラス炭素 / ナノ空間制御 / MEA / エタノール直接形 / DEFC / 電極触媒 / スタック構造 / 携帯電源 |
|---|
| 研究概要 |
本特定領域研究は、貯蔵や運搬が難しい水素を用いて発電する燃料電池の代わりに、これらが容易なアルコール液体燃料で直接発電する燃料電池の基礎研究を、直接メタノール形燃料電池(DMFC)を中心に行い、その実用化研究を加速することを目的とした。特に、DMFCの実用化を阻んでいる要因を、(1)発電効率が低い、(2)パワーが少ない、(3)高価である、(4)形状が大きい、(5)メタノールに毒性がある、の5点に抽出しまとめた。さらにこれらの問題を解決するための基礎研究を進める方針として、メタノール・クロスオーバーの低減、電極の高性能化および高温運転を可能とする電解質膜材料の開発、白金触媒の使用量低減および非白金系触媒の開発、MEMS燃料電池の開発、人体無害な燃料による燃料電池発電、の5課題を対応させ、課題ごとに具体的な研究テーマを決め実行した。研究の実施体制は総括班の下に、電解質膜材料開発、電極触媒開発、電解質膜電極接合体開発、およびシステム化技術の研究開発の4計画研究班を配置し、各々が強く連携し上記研究テーマを実行した。
その結果、(1)については細孔フィリング膜およびシリカ多孔体コンポジット膜を開発し、メタノール・クロスオーバーの低減に成功し、発電効率を高めることができた。(2)については基板も含めた電極構造の最適化を行い、世界最高レベルの出力密度を達成した。また、複合無機化合物膜材料と室温溶融塩膜材料を開発し高温作動を確認した。(3)では酸化物複合触媒を開発し白金使用量を大幅に減らすことに成功した。また、アニオン交換膜形燃料電池を開発し、非白金系触媒を用いて高出力発電を確認した。さらに、電気泳動法による高性能触媒層形成技術を確立し白金使用量の削減を行った。(4)については2種類のMEMS型DMFCを開発し、超小型化への道を開いた。(5)については各種燃料電池についてエタノールを燃料としたときの運転データを集積し、直接形のエタノール燃料電池が可能であることを示した。
|
