| 研究課題/領域番号 |
14550669
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
松田 厚範 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (70295723)
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| 研究分担者 |
武藤 浩行 豊橋技術科学大学, 工学部, 助手 (20293756)
辰巳砂 昌弘 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50137238)
忠永 清治 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90244657)
逆井 基次 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (50124730)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
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| キーワード | プロトン伝導体 / 無機-有機コンポジット / 耐熱性高分子 / 燃料電池 / 中温領域 / ホスホシリケートゲル / ゾルゲル法 / ポリイミド / 無機-有機複合体 / ホスドホシリケートゲル / ゾル-ゲル法 |
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| 研究概要 |
本研究課題では、ホスホシリケートゲルに電池構築に必要な成形性を付与し、シート化を試みることと、得られたプロトン伝導体シートを中温作動型燃料電池に応用するための基礎的な知見を得ることを目的とした。本研究課題の実施項目と得られた成果の概要を以下にまとめる。
1.プロトン伝導性無機-有機コンポジットシートの作製と電気特性評価
ホスホシリケートゲルとポリイミドからなるコンポジットのシート化技術を確立した。ホスホシリケートゲルを70wt%含む複合体シートは、130℃、相対湿度20%程度で10^<-3>Scm^<-1>以上の高い導電率を安定して示すことがわかった。これを電解質に用いた燃料電池は、150℃、相対湿度18%条件においてOCVが0.72V、最大電力密度が28mWcm^<-2>を示した。またこの条件において連続発電を確認した。
2.プロトン伝導性無機-有機ハイブリッドシートの作製と電気特性評価
3-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを出発原料に用いることによって無機-有機ハイブリッドのシートを作製した。また、電気泳動法による大面積ハイブリッドの作製に関する基礎検討を行った。得られたプロトン伝導性ハイブリッドは、130℃、相対湿度0.7%の低湿度条件下で7×10^<-4>Scm^<-1>の導電率を示した。また、これを電解質に用いた燃料電池は、130℃で連続発電した。
3.ホスホシリケートゲルの化学的耐久性の改善
150℃で熱処理したスズおよびタンタル添加系のゲルは、30℃、相対湿度60%に3時間保持しても、90%以上のリン酸を保持することがわかった。しかし、プロトン伝導性が低下することも明らかとなった。
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