名大:次世代FCV燃料電池膜創製ーJournal of Materials Chemistry A:  Nagoya Univ:Fuel Cell Membrane for Next-Generation FCV:Journal of Materials Chemistry A:  名古屋大学:为下一代燃料电池汽车创造燃料电池膜:材料化学杂志A.

図 1.本研究で創製したプロトン伝導膜の分子スケールでの描像

図 2.本研究で得られた膜の写真と温度に 対する無加湿下でのプロトン伝導率

名大:次世代FCV燃料電池膜創製ーJournal of Materials Chemistry A: 
Nagoya Univ:Fuel Cell Membrane for Next-Generation FCV:Journal of Materials Chemistry A: 
名古屋大学:为下一代燃料电池汽车创造燃料电池膜:材料化学杂志A.

無加湿下でも従来膜以上の高い性能を発揮

2019 5 29

名古屋大学・研究グループは、トヨタと共同で、次世代FCVに搭載する新たな燃料電池膜を創製しました。

新燃料電池:

気体水素をプラス電荷の水素イオン(プロトン)とします。

このプロトンを、酸素と反応させて電気を発生させます。

新燃料電池:発電性能:「プロトン伝導膜のプロトン伝導率」

燃料電池の発電性能は、「プロトン伝導膜(水素と酸素の分離、プロトン輸送の役割)のプロトン伝導率」に大きく依存します。

従来の燃料電池:加湿システムが必要

現在、FCVで使われているプロトン伝導膜(従来膜)には、高いプロトン伝導率を実現する為に、加湿システムが必要です。加湿システムがなければ、燃料電池を作動(発電)出来ないのです。

今回の燃料電池:加湿システムが不要

今回の共同研究では、ポリマー(注4)と不揮発性(5)の酸性液体とを複合化します。そして、膜真の新規材料を創製しました。

新たな燃料電池膜:プロトン輸送能

従来膜が加湿下で示すプロトン輸送能と同じかそれ以上の性能(プロトン伝導率生膜であることが確認(95℃で 140 mS/cm)されています。特に、従来膜では、水の沸点 (100℃)以上ではプロトン伝導率がほぼゼロでした。

しかし、新たな燃料電池膜は従来膜とは異なります。無加湿下、100℃以上でも、100mS/cm 以上の高いプロトン伝導率(120℃で160 mS/cm、 160℃で 220mS/cm)を示すことが確認されました。

本研究成果は、2019年5月3日付で英国王立化学会の雑誌「Journal of Materials Chemistry A」のオンライン版で、速報(Communication) として掲載。

http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20190529_engg001.pdf