カルボン酸系固形燃料を用いたマイクロ燃料電池の研究開発

点击翻译按钮获取中文摘要

携帯用のメタノール燃料は、CO被毒、クロスオーバー、燃料の引火性などの課題がある。一方、ギ酸燃料は反応中にCOを発生しにくく被毒問題を解決できる可能性があり、また燃料のクロスオーバーも抑制できる。我々は、安全で携帯性に優れる固体(粉末)燃料としてギ酸塩を提案し、基本的な特性評価を行った。各種ギ酸塩を評価した中で、ギ酸アンモニウムがもっとも高い酸化特性を示したことから、且20年度は、ギ酸アンモニウムを中心に、以下の項目に対して研究成果を得た。1)ギ酸塩(化合物)に対して良好な電極材料の基本検討:ギ酸アンモニウムを燃料とした場合、電極触媒には、メタノール用のPt-Ru、Pt-Irと比較して、Pt-Pd(パラジウム)を用いる方が効果的であることを明らかにし、Pt:Pd=1:1の割合で混合した触媒で最も高い酸化特性が得られた。また、触媒金属の還元方法として、触媒含有溶液に水素ガスをバブリングすることで還元析出できることを見出した。2)ギ酸アンモニウム燃料の供給方式の基礎検討ギ酸アンモニウム粉末を寒天状物質に溶解して固形化できることを確認し、ろ過膜を通して連続的に燃料として供給できる可能性を明らかにした。更に、ギ酸アンモニウムを適当な濃度で溶解供給する簡易セルを作製し、電気特性を評価した。また、ギ酸アンモニウム(pH:中性)は、強酸性のギ酸と比較して、電解膜(ナフィオン系)の劣化を抑制できることを明らかにした。ギ酸アンモニウムを用いた燃料電池は、燃料体積当たりの発電性能はメタノール燃料よりも数倍高くなる可能性を見出した。