1: 2014/09/09(火) 23:34:38.38 ID:???.net
燃料電池のコスト削減を可能にする新技術が開発された。触媒として使われる白金の粒径と固体表面上に固定化(担持)する密度を減らす戦略で、燃料電池セルに用いる白金使用量をこれまでの10分の1に削減することに、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所/工学研究院の中嶋直敏(なかしま なおとし)教授、藤ヶ谷剛彦(ふじがや つよひこ)准教授らが成功した。9月5日の英オンライン科学誌サイエンティフィックリポーツに発表した。

燃料電池はクリーンでエネルギー効率が高く、コンパクトなため、車や家庭用電源への導入が徐々に進んできた。
しかし、触媒に使われる白金の価格が高過ぎて、燃料電池セルのコストの4分の1近くを占めて、価格を引き上げている。
普及には、この白金の使用量を減らし、コストを削減することが、差し迫った課題になっている。

白金が触媒として機能する際は、白金粒子の表面のみが利用される。同じ白金の量でできる限り大きな面積を作り出せればよい。
この戦略で、研究グループはまず、白金を有効活用する方法として、白金粒子の直径(粒径)を減らそうと考え、この白金微粒子を担持する独自の技術を考案した。

導電性のカーボンナノチューブに、ポリベンズイミダゾール(PBI)と呼ばれる接着剤をあらかじめ塗っておくと、白金微粒子を担持できた。この技術を「ナノ積層技術」と呼んだ。この新技術を利用して、仕込む白金の原料の添加量を減らしたところ、白金微粒子は大きく成長できず、小さくとどめることができた。

白金の粒径を小さくすると、表面が不安定化して互いに凝集しやすくなり、性能低下につながる恐れがある。
しかし、このナノ積層技術で白金は、しっかり吸着して分布が均一なため、微粒子同士の距離が離れていて、白金表面が有効に利用できた。実際の燃料電池で試験したところ、3.7nm(nmは10億分の1メートル)の粒径の白金と比較して、粒径が2.2nmの白金を使うと、同じ電圧で約10倍もの電流密度が得られた。
このデータは「白金の使用量を10分の1に減らしても、同等の性能になる」ことを意味しているという。

続きはソースで

http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/09/20140908_02.html

サイレポ
Enhancement of Platinum Mass Activity on the Surface of Polymer-wrapped Carbon Nanotube-Based Fuel Cell Electrocatalysts
http://www.nature.com/srep/2014/140905/srep06295/full/srep06295.html

引用元: 【応用化学】固体高分子形燃料電池の白金使用量を10分の1に削減にすることに成功、九州大

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2: 2014/09/09(火) 23:42:42.15 ID:78KGs/He.net
耐久性は、どうなのだろう。

3: 2014/09/09(火) 23:46:06.63 ID:hcWyeimf.net
>>2

あくまでも従来型と比べてだろうけど、

>この新しい方法を使えば、白金粒子が十分にくっついて動きにくい。
>その結果、耐久性が高まり、燃料電池の寿命を延ばす可能性がある。
>その点でもコストを下げる。

とあるね。
とりあえずトヨタのFCVには間に合わないけど。

8: 2014/09/10(水) 00:04:23.95 ID:HQ29Wllb.net
>>3
ミソは接着剤なんでしょ?
将来100度を超えた環境を狙ってて、なのに高分子…。

シリコーンとかの重合体かなぁ?

21: 2014/09/10(水) 10:52:06.67 ID:ErPTjBZa.net
>>8
ポリベンゾイミダゾールって書いてあるじゃん。
ただのプラスチックだよ。
どうせPEFCは電解質もプラスチックだから
そこまでの耐熱性は要求されない。

17: 2014/09/10(水) 07:17:45.71 ID:XM5A1L//.net
>>3
本田技研の方式ですよ

4: 2014/09/09(火) 23:48:17.25 ID:tACgFR/7.net
つまり燃料電池車は少なくと5年以内に買うと損ってことは分かった。

6: 2014/09/09(火) 23:52:36.30 ID:k0RG0N9l.net
なんだかんだで、ガソリン車があと50年は主力だと思う。

7: 2014/09/10(水) 00:04:19.81 ID:qB9ZsPbx.net
どーせオラオラなんででょ

9: 2014/09/10(水) 00:05:45.90 ID:LaK52MsP.net
何これ

表面積だけでそんなに増えるワケ無いじゃん
アホなのかな?

12: 2014/09/10(水) 01:50:17.50 ID:zbX5PsT+.net
>触媒に使われる白金の価格が高過ぎて、燃料電池セルのコストの4分の1近くを占めて
燃料電池セルって白金以外がそんなに高かったんだ
白金抜いても2.5Lクラスのガソリンエンジン数台分か
>>9
貴金属の触媒作用は体積じゃなくて表面積で効くのは初心者向けの触媒の仕組みの本にすら載ってた

10: 2014/09/10(水) 00:34:56.75 ID:J3qCUnha.net
初期性能はいいとして担持量が少ないと被毒したときのマージンが減るよね。
改質水素じゃなければあんま気にしなくていいか。
あと、100度以上で運転すれば加湿器や冷却システムが不要って書いてあるけど
白金量の多い少ないじゃなくて電解質膜の種類とかプロトン交換メカニズムそのものの
効果じゃね?

11: 2014/09/10(水) 01:43:25.73 ID:tATxVwIC.net
アイデア的には前からあったんだけどね。
実用化できれば相当なコストダウンを見込めるな。

13: 2014/09/10(水) 04:35:26.52 ID:ycnH6/N4.net
こういう改良技術は日本人得意だよな

ただこういう技術開発って、簡単に真似されて終るし、金に結びつきにくいのが難点

19: 2014/09/10(水) 09:31:17.93 ID:E3xHQ9Jq.net
>>13
メカニカルな技術はすぐにバラされてパクられるけど、こういう素材の技術は簡単には真似できない
現に今の日本の輸出産業は半分近くが素材か部品
技術者を引き抜かれたらおしまいだけどね

14: 2014/09/10(水) 05:51:54.00 ID:YdxFx8UY.net
シロガネーゼ涙目。

15: 2014/09/10(水) 06:06:54.47 ID:2b3/qLUs.net
このレベルは簡単には真似出来んよ。
ただ、簡単に技術を流す馬鹿者が多いだけでな。

16: 2014/09/10(水) 06:35:55.45 ID:v9OgRp6X.net
シナチョンを留学させると流出する

18: 2014/09/10(水) 09:13:15.71 ID:Hoiz0e8l.net
ホンダと組んだ研究なの?
トヨタはお金出してないの?

20: 2014/09/10(水) 09:49:15.18 ID:D5QEqMJU.net
何でもかんでもペラペラしゃべってた人は
セキュリティ上非常に不味いからやめて貰った方が良いね