水素貯蔵媒体としての液体アンモニア利用のための高効率電気分解セルの構築

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760726
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 花田 信子 筑波大学, システム情報系, 助教 (00606634)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 水素貯蔵媒体 / 液体アンモニア / 水素生成 / 電気分解 / 過電圧低減 / 電気めっき

研究概要

液体アンモニアから水素を取り出す高効率な電気分解セルの構築のために、電極形態及び電極材料の検討を行い液体アンモニア電気分解に対する過電圧低減効果を明らかにした。電気めっきにより作製した白金黒電極の電極形態の影響を調べた結果、電極反応表面積ではなく、Pt担持量とPt粒子径が過電圧低減に寄与することが示された。またPt電極を用いた電極反応において、アノード過電圧はカソード過電圧の5倍大きいことが分かった。アノード過電圧を低減するPt-Ru電極を適用することで、理論分解電圧付近である0.1Vでの液体アンモニア電気分解反応が示された。

研究成果

• [学会発表] Hydrogen generation by electrolysis of liquid ammonia (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobuko Hanada
  • 学会等名: 6^<th> Forum on New Materials
  • 発表場所: Montecatini Terme, Italy
  • 年月日: 2014-06-16
  • 招待講演
• [学会発表] 液体アンモニア電気分解へのRu電極触媒適用による過電圧低減 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北川卓, 花田信子, 石田政義
  • 学会等名: 2014年電気化学会第81回大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2014-03-31
• [学会発表] Reduction of electrolysis voltage of liquid ammonia for hydrogen generation (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuko Hanada, Rai Dan, Suguru Kitagawa, Masayoshi Ishida, Takayuki Ichikawa and Yoshitsugu Kojima
  • 学会等名: THERMEC'2013
  • 発表場所: Rio Hotel, Las Vegas, USA
  • 年月日: 2013-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] 液体アンモニア電気分解におけるアノード及びカソード反応での過電圧特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 段磊, 花田信子, 石田政義
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] 液体アンモニア電気分解への白金黒電極適用による過電圧の低減 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北川卓, 花田信子, 石田政義, 市川貴之, 小島由継
  • 学会等名: 2013年電気化学会第80回大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-03-31
• [学会発表] 液体アンモニア電気分解における電気化学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 花田信子, 段磊, 北川卓, 石田政義, 市川貴之, 小島由継
  • 学会等名: 化学工学会第44回秋季大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-09-21