燃焼技術を駆使したマルチスケール細孔設計による燃料電池触媒層内の物質輸送制御

• 研究課題/領域番号: 25K17873
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分27010:移動現象および単位操作関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 平野 知之 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (40963674)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 固体高分子形燃料電池 / 火炎噴霧熱分解法 / 酸化物担体 / マクロポーラス微粒子 / 火炎法

研究開始時の研究の概要

燃料電池技術の利用拡大のために，固体高分子形燃料電池（PEFC）の活性と耐久性の向上が必要とされている。申請者は，従来使用されているカーボン担体の代わりに，火炎法で生産したマクロポーラス金属酸化物を担体に用いることで，従来品に匹敵する発電性能に加えて，高い耐久性を発現することを見出した［T. Hirano et al., Nano Letters, 24(34), 10426-10433, 2024.; 特許取得済.］。
本研究では，申請者がこれまでに研究を進めてきた燃焼技術を駆使して，粒子の細孔をマルチスケールで設計する。それにより，PEFC触媒層内の物質輸送を自在に制御し，従来品の発電性能を凌駕する酸化物担体ベースPEFCの開発を目指す。