ナノテクノロジーを用いた燃料電池の電極微細構造の精密制御と電極配置の最適化

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22750174
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 冨中 悟史 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (90468869)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 燃料電池 / 微細加工 / 電気化学 / ナノ材料

研究概要

本研究課題はナノテクノロジーを駆使し、電極の微細構造や配置を精緻に制御することで既存の燃料電池を超える性能を有するデバイスの開発を目指し、実験(微細加工および電気化学)およびシミュレーションを行った。それにより、ナノ細孔を有する機能デバイス構築技術の基礎の開発に成功し、分子のサイズと同等であるナノレベルの二次元構造のデバイスの構築が可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Rational designing of nanoporous nanopattern arrays of Au, Pt and SiO2: synthesis using lithography,sputtering and selective dissolution (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka and J.-S. Wi
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry A 巻: 1 ページ: 330-336
  • DOI: DOI: 10.1039/c2ta00290f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile synthesis of nanostructured reduced titanium oxides using borohydride toward the creation of oxide-based fuel cell electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 48 ページ: 7949-7951
  • 査読あり
• [雑誌論文] Facile synthesis of nanostructured gold for microsystems by the combination of electrodeposition and dealloying (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry 巻: 21 ページ: 9725-9730
  • DOI: DOI: 10.1039/c1jm10435g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prospects of on-chip fuel cell performance: improvement based on numerical simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka, S. Ohta, T. Osaka and R. Alkire
  • 雑誌名: Energy & Environmental Science 巻: 4 ページ: 162-171
  • DOI: DOI: 10.1039/c0ee00179a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of mesoporous PtCu film modified with Ru submonolayer as catalyst for methanol electrooxidation (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka, M. Shigeto, H. Nishizeko and T. Osaka
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 46 ページ: 8989-8991
  • DOI: DOI: 10.1039/c0cc02611e
  • 査読あり
• [学会発表] Comparison of simulated data and experimental data of tiny fuel cells for microdevices (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka
  • 学会等名: COMSOL Conference
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2012-12-02
• [学会発表] Nanostructured materials for fuel cells: Synthesis based on nanoscale phenomena (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka
  • 学会等名: MANA International Symposium 2012
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] Au(111) microelectrode prepared by lithography, evaporation and annealing (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka, K. Uosaki
  • 学会等名: The International Society of Electrochemistry
  • 発表場所: Niigata
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Selective deposition of Au nanostructures on a patterned substrate: Synthesis by one-step deposition?dealloying process and detail analyses (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] Electrochemical Synthesis of Nanostructured Pd-based Catalyst and Its Application to On-Chip Fuel Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka
  • 学会等名: 2nd WMRIF Workshop for Young Scientists
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2010-09-02
• [図書] Springer (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tominaka
  • 総ページ数: 143-152
  • 出版者: Materials Challenges and Testing for Supply of Energy and Resources