金沢大学 理工研究域 機械工学系 環境科学研究室

金沢大学機械工学系

研究内容

直接形燃料電池に関する研究

直接形燃料電池(DLFC)はメタノールやエタノールギ酸などの液体燃料を直接電極へと供給する燃料電池です。取扱いが 容易な液体燃料を改質なし で直接用いることができることから、エネルギー密度が高く小型で軽量な電池として注目を集めています。当研究室ではこの中でも「ギ酸」を燃料とし た直接ギ酸形燃料電池(DFAFC)の開発に取り組んでいます。DFAFCの特長は下記の通りです。

  • ○ 理論起電力が高い
  • ○ 燃料のクロスオーバーが(比較的)小さい
  • ○ 直接形燃料電池の中では比較的出力が高い

  • このような特長から、小型携帯用電子機器の電源や大型用途まで幅広い分野での応用が期待されています。 しかしながら、実用化へ向けて幾つかの課題が残されています。下記に技術的課題とそれらの解決に向けた本研究室での取り組みを簡単に示しま す。


発電時間の経過に伴う出力の低下

 DFAFCは数時間の発電で大きく出力が低下します。この要因は触媒の被毒や生成水の発生によるものと考えらています。この解決に向けて、 被毒抑制が可能な触媒や新規電極構造の開発に取り組んでいます。下記は、出力低下の抑制に成功した電極構造です。

DLFC_Novel_Elec




高出力化

 DFAFCの出力は直接形燃料電池の出力としては非常に高いですが、移動体用、定置用として用いられる水素を燃料とした固体高分子形燃料電池と比較するとその出力は十分 ではありません。 このような用途で使用するためには出力の向上が不可欠となります。そこで本研究室では、DFAFCの出力を固体高分子形と同程度まで向上させるため、セル構造運転条件の最 適化や新規触媒開発を行っています。