2013 Fiscal Year Annual Research Report
燃料電池の高耐久性化に向けた理想的ナノ反応場の確立
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25701016
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
林 灯 九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 准教授 (60443214)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノ機能材料 / 燃料電池 / 低炭素社会 |
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| Research Abstract |
初年度目標であったカーボンのナノ構造制御に取り組んだ。異なる界面活性剤の使用および反応条件をコントールすることにより、カーボンナノチャンネル直径サイズの拡張（8 nm → 20 nm）に成功した。また、ビーズミル粉砕により、カーボン粒子径（＝ナノチャンネルの長さ）を制御し、100nm 以上のカーボン粒子サイズ60 nm前後まで粉砕することに成功した。更に、初年度計画に無かったカーボン表面のグラファイト化制御なども行った。これらのナノ構造制御された担体をもとに白金を担持し、電極触媒として電気化学評価を行い、その活性や耐久性について調べた。
特に、本研究プロジェクトでは、新たにその場STEM観察手法に取り組んだ。実際に燃料電池で起こる劣化を、加熱＋空気導入により加速劣化させるという方法で模擬し、in-situ SEM/STEM同時観察することで、触媒の耐久性評価を行った。特に、グラファイト化表面の有無でカーボン上の白金の挙動が異なり、アモルファス表面では白金がカーボン中に埋没していくという新しい劣化メカニズムを発見することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度に予定していた細孔径の制御やカーボン粒子径の制御に取り組んだ。そのサイズ効果の解明までには至らなかったものの、初年度予定していなかったカーボン表面のグラファイト化処理にも取組み、またin-situ SEM/STEM観察という新しい手法も取り入れ、ナノ構造と電極触媒の耐久性の相関性についても知見を得ることが出来たと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
白金とカーボンナノ構造との界面の電子・イオン伝送性の評価など、基礎基盤研究を続けるとともに、平成25年度計画にある実際の燃料電池セルの試作・評価を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
50万円以上の物品であげていたオシロスコープが、学内の別予算での購入が可能になったことや、予定していた消耗品の多くが、別プロジェクトとの共同購入ができ、予定額を下回ったため、交付申請書に記載したH25年度物品費の額を下回る結果となった。
また、予定していた学生の旅費も学内支援受け、H25年度分は使用する必要がなくなった。
H26年度は、昨年度からの成果を発信していくために、成果発表の旅費や、さらに迅速に研究を進めるために追加する、電気化学測定装置等の購入のために使う。
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