新規可逆水電解／燃料電池とそのための水素活物質の開発に関する研究

新型可逆水电解/燃料电池及其氢活性材料开发研究

基本信息

批准号：
19F19707
负责人：
松本広重
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19707/
关键词：
燃料電池水素吸蔵材料蓄電

项目摘要

本研究は、水素吸蔵型酸素還元電極を備えた蓄電機能を有する燃料電池を開発することをその目的とする。昨年度は、水素吸蔵型酸素還元・水酸化電極の開発を行うためにβ－オキシ水酸化ニッケルと無機多孔質プロトン伝導性電解質を組み合わせた電極特性をサイクリックボルタンメトリー（CV）および直流分極により調べたが、プロトン伝導性電解質として用いた酸化チタン系プロトン伝導体が十分に働かず、期待したCV特性が得られなかった。そこで、プロトン伝導体の検討およびその導電性、塗布方法の検討を行い、プロトン伝導性の改善が得られている。本年度は、引き続きプロトン伝導性電解質の検討を行うとともにβ－オキシ水酸化ニッケルとの組み合わせによるによるCV測定を試みた。その結果、プロトン伝導性電解質として高分子固体電解質（パーフルオロスルホン酸）を用いた時に、望ましい充電（水電解）および発電特性が得られることが分かった。そこで、上記の結果を用いて、可逆水電解・燃料電池セルの試験を行った。オキシ水酸化ニッケルを片側の電極としてこれを吸水多孔質電解質セルと組み合わせ、水電解による水素吸蔵および水素を燃料とした燃料電池発電の試験を行った。その結果、充電、発電が可能であり、オキシ水酸化ニッケルの水素吸蔵により、可逆に充電、発電を行える燃料電池の構成が可能であることが原理的に示された。以上の充電可能な燃料電池については、更に材料やセルの構造等の最適化により性能の向上が見込まれ、それらについての検討を行っていたが、本研究を行うLaiが都合により帰国せざるを得ない状況となり、研究を中断した。

这项研究的目的是开发具有存储功能的燃料电池，并具有氢含氧电极。去年，为了开发滥用氢的氧还原和羟基化电极，使用环氧化型和无机多孔质子电导电脑结合的电极特性，使用环氧化物（CV）和DC偏振型蛋白质引导，并使用蛋白质的蛋白质导入，研究了蛋白质的proton proton电力电解质。没有实现特征。因此，研究了质子导体，并检查了电导率和涂料方法以提高质子电导率。今年，我们继续研究质子传统的电解质，并尝试结合β-氧还氧化的CV测量。结果，发现当聚合物固体电解质（全氟磺酸）用作质子导电电解质时，可以获得理想的充电（水电解）和发电特性。因此，使用上述结果，对可逆的水电解/燃料电池进行了测试。镍氧氧化物被用作一个电极，并将其与吸水的多孔电解质细胞结合使用，并使用水电解进行了测试，以便使用水电解使用氢来吸收氢和燃料电池发电。结果，原则上表明，燃料电池可以配置为可逆地充电和发电，并且可以使用氢氧化氧化物的氢存储可用于可逆地充电和发电。关于上述可充电燃料电池，通过优化材料，细胞结构等，预计会提高性能，并考虑到这些研究，但正在进行这项研究的LAI由于情况而被迫返回日本，并且该研究被暂停。