カーボンナノコイル上への触媒金属微粒子の高分散担持と高性能燃料電池開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760208
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 須田 善行 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70301942)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: カーボンナノコイル / 直接メタノール型燃料電池 / Pt/Ru触媒 / 膜-電極接合体 / 化学気相合成法 / ポリオール法

研究概要

本研究では, CNCを直接メタノール型燃料電池の燃料極もしくは空気極の触媒担持体として使用し,アークブラック(AcB)およびVulcanと性能を比較した.燃料極触媒としてPtRuを担持したCNC(PtRu/CNC)は, PtRu/Vulcanとほぼ同様の動作電圧を示した.また,空気極触媒としてPtを担持したCNC(Pt/CNC)はPt/Vulcanに比べ1. 2倍の発電電力密度を示した.以上の結果から, CNCは燃料電池の触媒担持体として有効であることを示した.

研究成果

• [雑誌論文] Electrochemical properties of arc-black and carbon nano-balloon as super capacitor electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Sato, Yoshiyuki Suda, Hikaru Uruno, Hirofumi Takikawa, Hideto Tanoue, Hitoshi Ue, Nobuyoshi Aoyagi, Takashi Okawaand Kazuki Shimizu
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 352
• [雑誌論文] Improvement of Growth Yield of Multi-Walled Carbon Nanocoils by Mesoporous Materials and Sn Amount (2011)
  • 著者名/発表者名: Siew Ling Lim, Kotaro Takimoto, Yuichi Ishii, Yoshiyuki Suda, Hideto Tanoue, Hirofumi Takikawa, Hitoshi Ue, Kazuki Shimizu and Yoshito Umeda
  • 雑誌名: Transactions of the MRS-Japan 巻: 36(3) ページ: 469-473
• [雑誌論文] Remote Plasma Chemical Vapor Deposition of Carbon Nanotubes and Analysis of Plasma Effect (2011)
  • 著者名/発表者名: Yushi Fukuda, Junichi Takayama, Norichika Asaoka, Yoshiyuki Suda, Hirotake Sugawara and Akihiro Murayama
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 39(11) ページ: 3133-3139
• [雑誌論文] Structural analysis of multi-walled carbon nanocoils synthesized with Fe-Sn catalyst supported on zeolite (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Yokota, Yoshiyuki Suda, Hirofumi Takikawa, Hitoshi Ue, Kazuki Shimizu and Yoshito Umeda
  • 雑誌名: The Journal of Nanoscience and Nanotechnology 巻: 11(3) ページ: 2344-2348
• [雑誌論文] Preparation of Arc Black and Carbon Nano-Balloon by Arc Discharge and Their Application to Fuel Cell (2011)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ikeda, Shota Kaida, Tosiyuki Satou, Yoshiyuki Suda, Hirofumi Takikawa, Hideto Tanoue, Shinichiro Oke, Hitoshi Ue, Takashi Okawa, Nobuhiro Aoyagi, Kazuki Shimizu
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50(1)
• [雑誌論文] Splitting and flattening of helical carbon nanofibers by acid treatment (2010)
  • 著者名/発表者名: Masashi Yokota, Yuichiro Shinohara, Takahiro Kawabata, Kotaro Takimoto, Yoshiyuki Suda, Shinichiro Oke, Hirofumi Takikawa, Yohei Fujimura, Tatsuo Yamaura, Shigeo Itoh, Koji Miura and Masakatsu Morioki
  • 雑誌名: The Journal of Nanoscience and Nanotechnology 巻: 10(6) ページ: 3910-3914
• [学会発表] Comparison of Upright Carbon Nanotwists Treated by Plasma with Different Types of Gases (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Suda, Yuki Sugioka, Hirofumi Takikawa, Hideto Tanoue
  • 学会等名: 64th Annual Gaseous Electronics Conference
  • 発表場所: Salt Lake City, Utah, USA
  • 年月日: 20111114-18
• [学会発表] Upright Helical Carbon Nanofibers Treated by Dielectric Barrier Discharge for Electronic Applications(Invited) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Suda
  • 学会等名: BIT' s 1st Annual World Congress of Nano-S & T
  • 発表場所: World EXPO Center, Dalian, China
  • 年月日: 20111023-26
• [学会発表] アークブラックとカーボンナノコイルとの燃料電池触媒担持体としての比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 甲斐田翔太,須田善行,滝川浩史,田上英人,桶真一郎,植仁志,大川隆,青柳伸宜,清水一樹
  • 学会等名: 2011年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ(新潟市)
  • 年月日: 20110909-10
• [学会発表] らせん状炭素繊維の合成と電子放出素子への応用(招待講演) (2011)
  • 著者名/発表者名: 須田善行
  • 学会等名: 平成22年度東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会「プラズマナノバイオトロニクスの基礎研究」
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 20110221-22
• [学会発表] Plasma treatment of helical carbon nanofibers for field emitter device application(Invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Suda, Y. Sugioka, S. L. Lim, K. Takimoto, H. Tanoue, H. Takikawa, H. Ue, Y. Umeda, K. Shimizu
  • 学会等名: 第20回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館,横浜情報文化センター(横浜市)
  • 年月日: 20101220-22
• [学会発表] 破砕したカーボンナノコイルを用いた燃料電池触媒層への空隙形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 甲斐田翔太,池田峻,須田善行,田上英人,滝川浩史,桶真一郎,植仁志,大川隆,青柳伸宜,清水一樹
  • 学会等名: 第51回電池討論会
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター(名古屋市)
  • 年月日: 20101109-11
• [学会発表] カーボンナノコイルへのPt触媒の担持と直接メタノール型燃料電池への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川畑貴博,武藤浩行,松田厚範,田上英人,須田善行,滝川浩史,桶真一郎,植仁志,清水一樹
  • 学会等名: 第51回電池討論会
  • 発表場所: 愛知県産業労働センター(名古屋市)
  • 年月日: 20101109-11
• [学会発表] Synthesis of helical carbon nanofibers and their electronics application(Invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Suda, Hirofumi Takikawa and Hideto Tanoue
  • 学会等名: International Conference on Carbon Nanotechnology : Potential and Challenges
  • 発表場所: Indian Institute of Technology Kanpur, India
  • 年月日: 20101015-17
• [学会発表] 炭素ナノ粒子を添加したカーボンナノコイルを用いた燃料電池触媒層の形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 甲斐田翔太,池田峻,須田善行,滝川浩史,田上英人,桶真一郎,植仁志,大川隆,青柳伸宜,清水一樹
  • 学会等名: 2010年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 20100902-03
• [学会発表] カーボンナノコイルへの金属微粒子の担持と電池電極機能評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川畑貴博,武藤浩行,松田厚範,田上英人,須田善行,滝川浩史,桶真一郎,植仁志,梅田良人,清水一樹
  • 学会等名: 2010年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(厚木市)
  • 年月日: 20100902-03
• [学会発表] Plasma processing for carbon nanomaterials and their device applications(Invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Suda
  • 学会等名: 1st International Workshop on Plasma Scientech for All Something(Plasas-1)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20100515-16
• [図書] Carbon Nanotubes/Book 2 INTECH (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Suda, Hirofumi Takikawa and Hideto Tanoue
  • 総ページ数: 37-70
• [備考]
  • URL: http://pes.ee.tut.ac.jp/