一体成形シリコン電極薄型燃料電池における生成水管理

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22510126
• 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: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 早瀬 仁則 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (70293058)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: マイクロ化学システム / 燃料電池 / MEMS / 微細加工 / 多孔質シリコン

研究概要

本研究により、燃料流路凹部における成生水を、ある程度観察できるようになった。この観察から、性能が低い燃料電池では、成生水発生が不均一である傾向が見られた。特に、反応面積を大きくした場合には、一つのセル内部に大きな反応のバラツキが生じていることが明らかとなった。こうした観察から、触媒層と燃料流路の間に残留した多孔質シリコンが、水の発生により燃料供給を阻害することが予想され、残留多孔質シリコンを除去することにより性能向上を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] A Miniature Fuel Cell with Porous Pt Layer Formed on a Si Substrate (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hayase, T. Fujii, J. G. A. Brito-Neto
  • 雑誌名: Journal of the Electrochemical Society 巻: 158 ページ: B355-B339
  • 査読あり
• [学会発表] 小型化へ向けた燃料電池の一体構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 早瀬仁則
  • 学会等名: 高分子学会 燃料電池材料研究会
  • 年月日: 20120200
• [学会発表] Fully Monolithically Fabricated Si One-chip Miniature Fuel Cell - Chemical Modification of Porous Si for Proton COnductivity - (2012)
  • 著者名/発表者名: R, Ogawa, M. Hayase
  • 学会等名: Intl. workshop on PowerMEMS 2011
  • 発表場所: Atlanta, 米国
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] Miniature Fuel Cell with Monolithically Fabricated Si Electrodes - Removal of Residual Porous Si on a Catalyst Layer - (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kobayashi, M. Hayase
  • 学会等名: Intl. workshop on PowerMEMS 2011
  • 発表場所: Atlanta, 米国
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] Fully Monolithically Fabricated Si One-Chip Miniature Fuel Cell (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hayase
  • 学会等名: Intl. workshop on PowerMEMS 2011
  • 発表場所: Seoul, 大韓民国
  • 年月日: 2011-12-18
• [学会発表] Miniature Fuel Cell with Monolithically Fabricated Si Electrodes-Reduction of Pt Usage by Pd-Pt Catalyst- (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Honjo, M. Hayase
  • 学会等名: Intl. workshop on PowerMEMS 2010
  • 発表場所: Leuven, ベルギー
  • 年月日: 2010-12-01
• [産業財産権] 燃料電池及びその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 早瀬仁則、田中達也
  • 権利者名: 東京理科大学
  • 産業財産権番号: 2011-016664
  • 出願年月日: 2011-01-28