| 研究課題/領域番号 |
15H03932
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
熱工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
津島 将司 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30323794)
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| 研究分担者 |
鈴木 崇弘 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90711630)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
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| キーワード | 燃料電池 / 物質輸送 / マイクロプリンティング / 断面分析 / ナノマイクロ構造制御 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，固体高分子形燃料電池の多孔質電極について，マイクロプリンティング技術を用いた構造制御とイオンビーム二段階加工による構造解析を提案し，実証のための研究を行った．燃料電池電極創製のためのマイクロプリンティング技術を開発し，マイクロ溝構造を構築することで燃料電池性能が向上することを明らかにした．さらに，多孔質電極内のイオン，反応ガス，電子の輸送経路の把握を目的として，イオンミリング法と集束イオンビーム(FIB)加工法を用いた二段階加工法により，電極内断面分析を実現した．これにより，次世代高性能燃料電池電極の開発において基盤となる構造制御技術と構造解析手法を確立した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，固体高分子形燃料電池において，マイクロ溝構造を多孔質電極に構築することで電池性能を向上できることを明らかにした．このことは，マイクロプリンティング技術を駆使した燃料電池多孔質電極の能動的構造制御への道を拓くものである．さらに，マイクロ溝構造とガス流路の空間配置が重要であることを示し，反応生成物の選択的輸送経路の構築につながる学術的な知見を得た．加えて，イオンビーム二段階加工により，多孔質電極内高分子アイオノマーの可視化手法を確立したことは，今後の燃料電池の研究開発における電極構造と電池性能の関係を基礎的に解明するための基盤技術となるものである．
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