九州大学、固体高分子燃料電池における耐久性の飛躍的向上に成功

九州大学は、同大カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所、工学研究院の中嶋教授らの研究グループが、低温加湿下で発電する固体高分子形と呼ばれる燃料電池において、飛躍的に耐久性を向上させることに成功した、と発表した。

持続可能な社会の構築を目指し、様々な方面で水素をネルギーとする水素社会インフラの整備が進められている状況の中で、水素を用いて発電する燃料電池が普及しつつあり、自動車や家庭用として市販されている。

燃料電池のさらなる普及への課題として、コストの削減や効率性・耐久性の向上が挙げられているが、今回、同研究チームは、触媒となる材料と作成法を工夫することにより、耐久性の飛躍的な向上に成功し、コストの削減にもつながる結果を得たもの。

今回の研究では、燃料電池において、導電性の粉体として使用されているカーボンナノチューブに、白金ナノ粒子を担持する際、炭素材料の表面に吸着しやすい樹脂であるポリベンズイミダゾールをナノ厚みで「のり」として利用することで、白金ナノ粒子が均一粒径かつ高分散で担持することに成功した。

また、カーボンナノチューブに白金ナノ粒子を担持した複合体に、水素イオンを伝達する樹脂として、今まで使用されていた特殊な材料ではなく、商用化されている燃料電池にも用いられているNafionと呼ばれる樹脂を使用していることも特長。

これにより、開発に膨大な時間を要してしまう材料や作製法の大幅な変更をせずに、現行材料や製造手法を使いつつ性能を向上させることに成功したという、意義ある研究結果となった。

耐久性が向上することで、燃料電池を買い換える負担が軽減されるため、実質的な低コスト化も実現している。

今後は、今回の研究成果の作製手法でも有効であると示されている低白金化や、高活性化を進めて、さらなる大幅なコスト削減を実現し、実用化を目指していく。

（画像はプレスリリースより）




九州大学 プレスリリース
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