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燃料電池の高耐久性化に向けた理想的ナノ反応場の確立

研究課題

研究課題/領域番号 25701016
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 持続可能システム
研究機関九州大学

研究代表者

林 灯  九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 教授 (60443214)

連携研究者 佐々木 一成  九州大学, 工学研究院, 主幹教授 (80322296)
ガウワース アンドリュウ  九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 主任研究者 (40726220)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円)
2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2013年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードナノ材料 / 燃料電池 / ナノ機能材料 / 低炭素社会
研究成果の概要

燃料電池の高耐久性化に向けた理想的反応場の確立のために、①カーボンのナノ構造制御と電極触媒の創成、②Ptとナノカーボン接合界面の電子・イオン伝導性の特性評価、③高耐久性燃料電池の試作・開発と実作動条件下での評価、④関連する電気化学デバイスへの新規電極触媒の応用について検討した。その結果、10ナノメートル程度の細孔を持つカーボンを用い、Ptを細孔内にとどめることで、劣化を抑制できることが出来、燃料電池の耐久性向上に向けて、ナノ空間の効果を明らかにできた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Nanostructure Control of Porous Carbon Materials through Changing Acidity with a Soft-template Method2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sonoda, Akari Hayashi, Yasuto Minamida, Junko Matsuda, Etsuo Akiba
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 号: 4 ページ: 503-505

    • DOI

      10.1246/cl.141202

    • NAID

      130005062120

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Investigation of durability of MEAs at higher temperature2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Kitamura, Zhiyun Noda, Junko Matsuda, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 69(17) 号: 17 ページ: 701-708

    • DOI

      10.1149/06917.0701ecst

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of MEAs with Pt/Mesoporous Carbon as a Cathode Catalyst2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuto Minamida, Zhiyun Noda, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 64(3) 号: 3 ページ: 137-144

    • DOI

      10.1149/06403.0137ecst

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Investigation of Performance and Durability of MEAs at Higher Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Kitamura, Yasuto Minamida, Xiaojing Zhao, Zhiyun Noda, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 64(3) 号: 3 ページ: 755-762

    • DOI

      10.1149/06403.0755ecst

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of MEAs Prepared By Pt/C Catalysts with Improved Durability Through the Heat Treatment2014

    • 著者名/発表者名
      Xiaojing Zhao, Akari Hayashi, Zhiyun Noda, Kazunari Sasaki
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: xx

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Durable Electrocatalysts for PEFC Through Graphitization of Carbon Support Surface2013

    • 著者名/発表者名
      Xiaojing Zhao, Akari Hayashi, Zhiyun Noda, Kazunari Sasaki
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 53(12) 号: 12 ページ: 23-29

    • DOI

      10.1149/05312.0023ecst

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of MEAs Fabricated by Carbon Support with Nono-channel Structure2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuto Minamida, Xiaojing Zhao, Zhiyun Noda, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 58(1) 号: 1 ページ: 1105-1111

    • DOI

      10.1149/05801.1105ecst

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Studies of degradation mechanisms of PEFC catalyst layers through an in-situ SEM/STEM technique2016

    • 著者名/発表者名
      Akari Hayashi
    • 学会等名
      THERMEC2016
    • 発表場所
      MESSE GRAZ Austria
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] PEFCの作動条件とカソード触媒層劣化の相関性検討2016

    • 著者名/発表者名
      林 灯、北村晶彦、野田志云、佐々木一成
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学吹キャンパス
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] PEFCの高温作動化に向けたカソード触媒材料の課題抽出2016

    • 著者名/発表者名
      宮本英昌、北村晶彦、野田志云、佐々木一成、林 灯
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学吹キャンパス
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] メソポーラスカーボンを用いたPEFCカソード触媒層の構造制御2016

    • 著者名/発表者名
      傅 博、南田靖人、野田志云、佐々木一成、林 灯
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学吹キャンパス
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] メソポーラスカーボン材料の構造と吸着特性の相関性検討2016

    • 著者名/発表者名
      片上正隆、秋葉悦男、林 灯
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      大阪大学吹キャンパス
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Durable Cathode Material for PEFC By Encapsulating of Pt Particles into Carbon Mesopores2015

    • 著者名/発表者名
      Akari Hayashi, Yasuto Minamida, Masahiko Kitamura, Zhiyun Noda, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      228th ECS Meeting
    • 発表場所
      Phoenix Convention Center
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Durability of MEAs at Higher Temperature2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Kitamura, Zhiyun Noda, Junko Matsuda, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      228th ECS Meeting
    • 発表場所
      Phoenix Convention Center
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a cathode material for durable PEFC through the encapsulation of Pt into carbon mesopores2015

    • 著者名/発表者名
      Akari Hayashi, Yasuto Minamida, Zhiyun Noda, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      66th ISE Annual Meeting,
    • 発表場所
      Taipei International Convention Center
    • 年月日
      2015-10-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] “Durability Evaluation of PEFC Catalyst Layers through in-Situ SEM/STEM Techniques2015

    • 著者名/発表者名
      Akari Hayashi, Masahiko Kitamura, Zhiyun Noda, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      227th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hilton Chicago
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PEFCの高温耐久性試験における触媒層構造変化の検討2015

    • 著者名/発表者名
      北村晶彦、南田靖人、野田志云、林 灯、佐々木一成
    • 学会等名
      電気化学会第82回大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SEM/STEMその場観察を手法を用いたPt担持カーボン触媒の耐久性評価2015

    • 著者名/発表者名
      林 灯、南田靖人、北村晶彦、野田志云、佐々木一成
    • 学会等名
      電気化学会第82回大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カーボンナノ構造の制御と水素エネルギー材料への応用研究2014

    • 著者名/発表者名
      林 灯
    • 学会等名
      第41回炭素材料学会年会
    • 発表場所
      大野城まどかぴあ
    • 年月日
      2014-12-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of Durability with MEAs Made by Graphitized Carbon Supports2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Kitamura, Akari Hayashi, Xiaojing Zhao, Yasuto Minamida, Masahiko Kitamura, Zhiyun Noda, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      2014 ECS and SMEQ Joint International Meeting
    • 発表場所
      Moon Palace Resort
    • 年月日
      2014-10-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of Performance and Durability of MEAs at High Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Kitamura, Yasuto Minamida, Zhiyun Noda, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      2014 ECS and SMEQ Joint International Meeting
    • 発表場所
      Moon Palace Resort
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of MEAs with Pt/Mesoporous Carbon as a Cathode Catalyst2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuto Minamida, Zhiyun Noda, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      2014 ECS and SMEQ Joint International Meeting
    • 発表場所
      Moon Palace Resort
    • 年月日
      2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] メソポーラスカーボン担体を用いたPEFCの耐久性評価2014

    • 著者名/発表者名
      南田靖人、野田志云、林 灯、佐々木一成
    • 学会等名
      2014年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高温作動PEFCに向けた耐久性の検討2014

    • 著者名/発表者名
      北村晶彦、南田靖人、野田志云、林 灯、佐々木一成
    • 学会等名
      2014年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Investigation on Degradation Mechanism of Pt/carbon Electrocatalysts Layers for PEFC2014

    • 著者名/発表者名
      Akari Hayashi, Xiaojing Zhao, Yasuto Minamida, Masahiko Kitamura, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      65th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      The Swiss Tech Convention Center
    • 年月日
      2014-09-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 燃料電池自動車の耐久性向上に向けた研究アプローチ2014

    • 著者名/発表者名
      林 灯
    • 学会等名
      ISIT第15回カーエレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      自動車会館
    • 年月日
      2014-07-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 雰囲気制御したSEM/STEMその場観察 燃料電池研究への応用2014

    • 著者名/発表者名
      林 灯
    • 学会等名
      第29回材料テクノフォーラム
    • 発表場所
      品川グランドセントラルタワー
    • 年月日
      2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In Situ STEM Observation of Pt Nanoarticles on Carbon Surface in the Air Condition2014

    • 著者名/発表者名
      Akari Hayashi, Xiaojing Zhao, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      225th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hilton Orlando Bonnet Creek
    • 年月日
      2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of Durable Electrocatalysts for PEFC Through Graphitization of Carbon Support Surface

    • 著者名/発表者名
      Xiaojing Zhao, Akari Hayashi, Zhiyun Noda, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      223rd ECS Meeting
    • 発表場所
      The Sheraton Centre Tront Hotel
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] メソポーラスカーボン担体を用いたMEA の電池特性

    • 著者名/発表者名
      南田靖人、趙暁静、野田志雲、林灯、佐々木一成
    • 学会等名
      第50回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場、AIMビル3階展示場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト化表面のPtの耐久性評価―空気雰囲気下におけるSTEMその場観察

    • 著者名/発表者名
      林灯、趙暁静、佐々木一成
    • 学会等名
      2013年電気化秋季大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of MEAs Prepared by Pt/C Catalysts with Improved Durability through the Heat Treatment

    • 著者名/発表者名
      Xiaojing Zhao, Zhiyun Noada, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      224th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hilton San Francisco Union Square
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of MEAs Fabricated by a Carbon Support with the Nano-channel Structure

    • 著者名/発表者名
      Yasuto MINAMIDA, Xiaojing Zhao, Zhiyun Noda, Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      224th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hilton San Francisco Union Square
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] “Development of Durable Electrocatalysts for PEFC by Controlling Nanostructure of Carbon Supports

    • 著者名/発表者名
      Akari Hayashi, Xiaojing Zhao,Yasuto Minamida, Zhiyun Noda, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      224th ECS Meeting
    • 発表場所
      Hilton San Francisco Union Square
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Polymer Electrolyte Fuel Cells Based on Nanostructurally Controlled Carbon Materials

    • 著者名/発表者名
      Akari Hayashi, Kazunari Sasaki
    • 学会等名
      THERMEC2013
    • 発表場所
      Rio Hotel, Las Vegas
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ構造制御したカーボン上のPtの耐久性評価

    • 著者名/発表者名
      林 灯
    • 学会等名
      FCEXPO2014
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] PEFCの高耐久性化に向けたカーボンナノ構造制御

    • 著者名/発表者名
      林 灯
    • 学会等名
      日本科学界第94回春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pt/メソポーラスカーボンを用いた燃料電池の特性評価

    • 著者名/発表者名
      南田靖人、趙暁静、野田志云、林灯、佐々木一成
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高温作動PEFCの性能および耐久性評価

    • 著者名/発表者名
      北村晶彦、南田靖人、趙暁静、野田志云、林灯、佐々木一成
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ナノ構造制御したカーボン担体からなる電極触媒の耐久性評価

    • 著者名/発表者名
      林灯、趙暁静、南田靖人、野田志云、佐々木一成
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] http://h2.kyushu-u.ac.jp/hayashi_lab/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 窒素含有多孔質炭素および触媒2015

    • 発明者名
      松浦幹也、田辺裕史、前川一彦、林 灯、西山憲和、三留敬人
    • 権利者名
      松浦幹也、田辺裕史、前川一彦、林 灯、西山憲和、三留敬人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-001099
    • 出願年月日
      2015-01-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 耐熱性電極2014

    • 発明者名
      松本広重、林灯、北村晶彦
    • 権利者名
      松本広重、林灯、北村晶彦
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-028961
    • 出願年月日
      2014-02-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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