燃料電池内腐食環境下で安定な超高耐食性非晶質合金セパレータの創製と耐食機構の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560716
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山浦 真一 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50323100)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 燃料電池 / セパレータ / 非晶質合金 / 溶射 / めっき

研究概要

本研究では、耐食性の高い非晶質合金を用いて固体高分子形燃料電池用の新しい金属セパレータの作製を試みた。予め流路を成形した金属芯材を高速フレーム溶射法およびめっき法を用いて高耐食性Ni-Cr基非晶質合金で被覆した燃料電池用セパレータを試作し、得られたセパレータを燃料電池に組み込み、その発電特性を調べた。その結果、従来材である黒鉛製セパレータの場合と同等の優れた特性が得られ、非晶質合金が燃料電池セパレータに実際に適用可能であることを証明した。

研究成果

• [雑誌論文] 無電解めっき法を用いたNi-Pアモルファス合金被覆燃料電池用セパレータの作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金成哲、山浦真一、牧野彰宏、井上明久
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 巻: Vol.75、No.10 ページ: 557-561
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高速ガスフレーム溶射法を用いたNi-Cr-P-B金属ガラス被覆燃料電池セパレータの創製とそのXPS表面分析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金成哲、山浦真一, 他5名
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 巻: Vol.75、No.2 ページ: 122-130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of Ni65Cr15P16B4 Metallic Glass-Coated Bipolar Plate for Fuel Cell by High Velocity Oxy-Fuel(HVOF)Spray Coating Method (2010)
  • 著者名/発表者名: S. C. Kim, S. Yamaura, 他5名
  • 雑誌名: Materials Transactions 巻: Vol.51, No.9 ページ: 1609-1613
  • 査読あり
• [学会発表] Ni-Cr-based Amorphous Alloy Coating for Bipolar Plate of PEM Fuel Cell by Electrochemical Plating (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaura, S. C. Kim and A. Inoue
  • 学会等名: 15th International Conference on Thin Films2011,(ICTF-15)
  • 発表場所: Kyoto TERRSA, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] Preparation of Metallic Glass Coated Bipolar Plate for Proton Exchange Membrane Fuel Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaura, S. C. Kim and A. Inoue
  • 学会等名: The 17th International Symposium on Metastable, Amorphous and Nanostructured Materials(ISMANAM 2010)
  • 発表場所: Swiss Federal Institute of Technology Zurich(ETH Zurich), Switzerland
  • 年月日: 2010-07-07
• [産業財産権] 燃料電池セパレータ及びその製造方法 (2010)
  • 発明者名: 山浦真一、井上明久
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権番号: 特願、2010-123516
  • 出願年月日: 2010-05-28