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2013 年度 研究成果報告書

CO2還元しながら発電する画期的なH2-CO2燃料電池の開発研究

研究課題

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研究課題/領域番号 24651073
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

梅田 実  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (20323066)

研究分担者 白仁田 沙代子  長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (90580994)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード二酸化炭素還元 / 電極触媒 / 膜電極接合体 / 燃料電池単セル / 燃料電池発電 / 水素二酸化炭素燃料電池 / 質量分析 / 水素
研究概要

参照電極付き固体高分子形燃料電池単セルを用いてCO2の電極反応、対極にH2を供給した燃料電池発電性能,反応生成物を検討した。その結果,CO2の電気化学的還元が0.05~0.4 V vs DHEの電位で生ずることが分かった。これから,H2-CO2燃料電池は自立発電が可能であることが判明した。燃料電池発電については,温度上昇に伴い最高出力密度が増加し,これはCO2還元が熱的に活性化されることを表す。0.051 V vs DHEの定電位で,電流が2時間サイクルで変動し,電極反応の被毒とその回復が繰り返し起こることを示す。CO2還元反応の中間体ないし反応物がメタン,メタノールであることが分かった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Is power generation possible by feeding carbon dioxide as reducing agent to polymer electrolyte fuel cell?2013

    • 著者名/発表者名
      Minoru Umeda, Masatoshi Sato, Takahiro Maruta, Sayoko Shironita
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 114 ページ: 174908

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pt電極を用いた酸性水溶液中におけるCO_2還元挙動の電気化学測定2013

    • 著者名/発表者名
      山下慶倫,板屋隼人,白仁田沙代子,梅田実
    • 雑誌名

      燃料電池

      巻: 13(2) ページ: 92-100

    • 査読あり
  • [雑誌論文] H_2-CO_<2 >固体高分子形燃料電池における発電特性 : Pt/Cカソード性能2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤和生,鴉田昂,佐藤雅利,白仁田沙代子,梅田実
    • 雑誌名

      燃料電池

      巻: 12(2) ページ: 99-105

    • 査読あり
  • [学会発表] FT-IRによるPt表面の吸着物および電解生成物のex situ観察2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤和生,石塚眞治,白仁田沙代子,梅田実
    • 学会等名
      電気化学会第81回大会
    • 発表場所
      関西大学(吹田市)
    • 年月日
      2014-03-29
  • [学会発表] 膜電極接合体を用いた二酸化炭素電解還元条件の検討2013

    • 著者名/発表者名
      吉竹一真,佐藤和生,白仁田沙代子,曽根理嗣,梅田実
    • 学会等名
      電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2013-09-28
  • [学会発表] Reduction Reaction of Carbon Dioxide at Pt-Ru/C Cathode of Membrane Electrode Assembly2013

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Sato, Ko Karasuda, Sayoko Shironita, Minoru Umeda
    • 学会等名
      The 2nd International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN2013)
    • 発表場所
      Nagaoka
    • 年月日
      2013-06-22
  • [学会発表] 固体高分子形燃料電池におけるCO_2供給下のPt-Ru/Cカソード特性2012

    • 著者名/発表者名
      白仁田沙代子,鴉田昂,佐藤雅利,佐藤和生,梅田実
    • 学会等名
      第53回電池討論会
    • 発表場所
      ヒルトン福岡シーホーク(福岡市)
    • 年月日
      2012-11-14
  • [学会発表] H_2-CO_2固体高分子形燃料電池における発電特性 : Pt-Ru/Cカソード性能2012

    • 著者名/発表者名
      鴉田昂,佐藤和生,白仁田沙代子,梅田実
    • 学会等名
      第19回FCDIC燃料電池シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2012-05-16

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公開日: 2015-06-25  

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