| 研究課題/領域番号 |
21K04010
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 九州産業大学 |
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研究代表者 |
今坂 公宣 九州産業大学, 理工学部, 教授 (40264072)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | パルスパワー / 表面改質 / オゾン / ナノカーボン / 固体高分子型燃料電池 / クリーンエネルギー / 官能基 / ナノ材料 / ナノチューブ・ナノホーン / 燃料電池 / 電子電気材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、新しい電力技術として期待されているパルスパワー技術を用いてカーボンナノチューブ等のナノカーボン材料の表面改質を行うことにより付加価値の高い材料として創製し、持続可能な社会におけるクリーンエネルギーとして注目されている固体高分子型燃料電池の電極材料として応用する。
これまでの研究成果を基盤としたパルスパワー技術によるナノカーボンの表面改質技術をさらに効率化して固体高分子型燃料電池の出力向上を目指すとともに、固体高分子型燃料電池の動作特性における表面改質ナノカーボンの効果を検討する。
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| 研究成果の概要 |
電気エネルギーの有効利用として注目されているパルスパワー技術を用いた酸素雰囲気中のバリア放電により生成したオゾンを利用してカーボンナノチューブやナノホーンなどのナノカーボンの表面改質を行なった。さらに表面改質したナノカーボンを固体高分子型燃料電池の電極材料として用いて動作特性試験を行なった。その結果、バリア放電の周波数を制御することでオゾン濃度の調整や短時間でのナノカーボンの表面改質が可能であることを示唆した。さらに、燃料電池の水素極または水素極と酸素極の両方の電極材料として利用することで燃料電池の出力を向上できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電気エネルギーの有効利用として注目されているパルスパワー技術は様々な分野への応用が期待されている。パルスパワー技術を用いたオゾン生成やオゾンによるナノカーボン材料の表面改質技術に関する研究成果は、電気エネルギー分野だけでなくナノテクノロジーや材料分野等にも新たな知見を与えると考えられる。また、固体高分子型燃料電池はクリーンエネルギーとして期待されている電気エネルギー源である。表面改質ナノカーボンを燃料電池の電極材料として利用することで燃料電池の出力を向上できたことは表面改質ナノカーボンの効果を示しており、脱炭素社会や水素社会の実現に貢献できると考えられる。
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