セパレーターフリー単室燃料電池スタックの開発

• 研究課題/領域番号: 23655174
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 日比野 高士 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10238321)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 燃料電池 / 混合ガス発電 / ガス選択性 / 混成電位 / 単室セル構造 / 国際情報交流

研究概要

自動車用小型燃料電池において、水素と空気の混合ガス(爆発限界外組成)中で、一方の電極が水素のみ、またもう一方の電極が酸素のみを感じ取ることによって、高効率発電が可能な単室燃料電池を開発した。さらに、複数枚の単室燃料電池をガスセパレーター無しに様々な構造でスタック化できることも実証した。これによって、スタック電池の大幅な材料コストの低減(約 1/3)とその小型・軽量化(約 1/4)が可能となり、燃料電池自動車の早期本格普及を実現可能にする。

研究成果

• [雑誌論文] Proton conduction in AIII0.5BV0.5P2O7 compounds at intermediate temperatures (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. B. Shen, K. Kojima, M. Nishida, P. Heo, K. H. Choi, H. Chang, T. Hibino
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: 22 ページ: 14907-14915
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intermediate - temperature, non-humidified proton exchange membrane fuel cell with a highly proton-conducting Fe0.4Ta0.5P2O7electrolyte (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. B. Shen, P. Heo, C. Pak, H. Chang, T. Hibino
  • 雑誌名: Electrochemistry Communications 巻: 24 ページ: 82-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydroxide ion-conducting antimony(V)-doped tin pyrophosphate electrolyte for intermediate– temperature alkaline fuel cells (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hibino
  • 雑誌名: Angewandte Chemie-International Edition 巻: 51 号: 43 ページ: 10786-10790
  • DOI: 10.1002/anie.201205022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alternating current electrolysis for production of Phenol from benzene (2012)
  • 著者名/発表者名: B. Lee
  • 雑誌名: Angewandte Chemie-International Edition 巻: 51 号: 28 ページ: 6961-6965
  • DOI: 10.1002/anie.201202159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical oxidation of benzene to phenol (2012)
  • 著者名/発表者名: Byungik Lee, Hiroto Naito, Takashi Hibino
  • 雑誌名: Angewandte Chemie-International Edition 巻: 51 号: 2 ページ: 440-444
  • DOI: 10.1002/anie.201105229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compact Bipolar Plate-Free Direct Methanol Fuel Cell Stacks (2011)
  • 著者名/発表者名: X. Dong, M. Takahashi, M. Nagao, T. Hibino
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 47 ページ: 5292-5294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compact bipolar plate-free DMFC stacks (2011)
  • 著者名/発表者名: X. Dong, M. Takahashi, M. Nagao, T. Hibino
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 47 号: 18 ページ: 5292-5294
  • DOI: 10.1039/c1cc10493d
  • 査読あり
• [学会発表] Fe0.4Ta0.5P2O7-sSEBS コンポジット薄膜とイオノマーから成る中温・低加湿燃料電池 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日比野高士,沈 岩柏,小島慶次郎,許 弼源
  • 学会等名: 第53回 電池討論会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2013-11-14
• [学会発表] 中温度領域における AIII0.5BV0.5P2O7 化合物のプロトン導電性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小島慶次郎, 沈 岩柏, 日比野高士
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 浜松市
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] 新規プロトン導電体 AIII0.5BV0.5P2O7 を使用した中温燃料電池の発電特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沈 岩柏, 日比野高士, 長尾征洋, 許弼源
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: 浜松市
  • 年月日: 2012-03-31
• [学会発表] Sb5+-ドープSnP2O7の水酸化物イオン伝導性とアルカリ形燃料電池電解質特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比野高士
  • 学会等名: 第38回固体イオニクス討論会
  • 発表場所: 京都テルサ
• [図書] 燃料電池要素技術、固体リン酸型燃料電池用電解質膜の合成とその評価について (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比野高士
  • 総ページ数: 157
  • 出版者: 情報機構
• [図書] Encyclopedia of Applied Electrochemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Hibino
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: Springer