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2005 年度 実績報告書

プロトン伝導イオン性液体の電極界面挙動の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16550165
研究機関横浜国立大学

研究代表者

光島 重徳  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70323938)

キーワードイオン液体 / 電極反応 / プロトン伝導 / 酸素還元 / 貴金属
研究概要

プロトン伝導性イオン液体の電極界面での電気化学的挙動を明らかにし、優れた"反応場"を得るためのイオン液体の構造を検討することを目的として研究を進めている。
本年度はHTFSI+EMITFSI系及びHTf+2EtHImTfイオン液体中での白金およびPt-Rh合金の酸素還元触媒能および触媒能の安定性について検討した。
HTFSI+EMITFSI系、酸素雰囲気での自然電位はPt、20%Rh-Pt、40%Rh-Pt、Rhでそれぞれ1.04,1.04,0.99,and 0.87V vs.RHEとPt含有量が高いほど高い値を示した。したがって、Pt含有率が高いほど酸素還元触媒能が高いと考えられるが、Pt含有率が高いほうが自然電位の低下速度が大きかった。また、Pt含有率が高いほど定電位分極での酸素還元電流の低下が激しかった。in-situ赤外分光分析により、Pt電極表面に経時的にTFSI^-アニオンが吸着することが分かった。以上より、HTFSI+EMITFSI系では酸素還元活性および安定性の両面から40%Rh-Ptが最も優れた電極触媒であった。
また、HTf+2EtHlmTfイオン液体中での酸素還元触媒能について検討した。白金上での1mVs^<-1>のスロースキャンボルタモメトリーより、0.7V vs.RHE以下ではHTFSI+EMITFSI系より酸素還元電流が小さいものの、開路電位および0.7V vs.RHE以上ではほぼ同等の酸素還元特性を示した。この系はHTFSI+EMITFSI系とは異なり、白金上でも非常に安定した酸素還元特性を示した。したがって、中温形燃料電池用電解質としてはHTFSI+EMITFSI系よりもTFSIアニオンを用いないHTf+2EtHImTf系イオン液体のほうが優れていると考えられる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Oxygen Reduction Reaction on Pt in Proton Conductive Room Temperature Molten Salts at Intermediate Temperature2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kudo, Shigenori Mitsushima, Nobuyuki Kamiya, Ken-Ichiro Ota
    • 雑誌名

      Electrochemistry 73(4)

      ページ: 272-274

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Ionic conductivity and Oxygen Reduction Reaction on Pt in Proton Conductive Room Temperature Molten Salts for 2-Alkylimidazolium and Bronsted-Acid Added Systems2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kudo, Shigenori Mitsushima, Nobuyuki Kamiya, Ken-ichiro Ota
    • 雑誌名

      Electrochemistry 73(8)

      ページ: 668-674

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Ionic Conductivity and Thermal Stability of Room Temperature Molten Salts / Perfluorosulfonic Acid Membranes for Fuel Cell Application2005

    • 著者名/発表者名
      S.Mitsushima, R.Sakamoto, Y.Takeoka, N.Kamiya, K-Ichiro Ota
    • 雑誌名

      Journal of New Materials for Electrochemical Systems 8(1)

      ページ: 77-84

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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