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日立、直接メタノール形燃料電池向けに電極を開発、コストを約45%低減

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日立、直接メタノール形燃料電池向けに電極を開発、コストを約45%低減

日立製作所は、シンプルな燃料電池として可搬性の小型電源への応用が期待される、直接メタノール形燃料電池(DMFC)向けに、電池のコストを同社比で約45%低減できる電極を開発したと発表した。

具体的には、高価な白金を使用しない電極として、空気中の酸素還元反応を行う空気極に窒素ドープカーボン触媒を、メタノールの酸化反応を行う燃料極にパラジウム-ルテニウム合金触媒を適用した電極を開発し、従来と比べて電池のコストを約45%低減することを可能とした。今後、災害時や室外使用向けのポータブル機器用途など、小型電源への適用をめざす。

DMFCは、燃料電池にメタノールを直接供給できるため、メタノールから水素を製造するための補機が不要となる、シンプルな燃料電池のひとつ。近年、災害時や室外での電源確保が難しい場合に使用できる可搬型電源へのニーズが高まっており、また、CO2排出量を抑制可能な電源も求められる中、燃料電池はこれらの要求に応えるクリーンな発電システムとして期待されている。中でもDMFCは小型化が容易であり、ポータブル機器電源などへの応用が見込まれている。

燃料電池の主要部材である電極は、メタノールの酸反応を迅速に進行させるとともに、メタノール・酸素などの反応物質の供給や水・CO2の反応生成物の排出を効果的に行うことが求められている。これまで、燃料電池の電極には電極反応しやすい白金、または白金を含む合金触媒が使われていた。しかし、電池のコストに占める電極触媒の割合が大きくなるとともに、電解質膜を透過したメタノールの酸化反応により生成した一酸化炭素が空気極の白金に吸着し発電性能が低下してしまうなどの課題があった。同社では、これらの課題に対し、材料・システムの研究開発を進めて、今回の電極の開発に至った。

本技術は、10月7日から12日に米国ハワイで行われるPacific Rim Meeting 2012 on Electrochemical and Solid-State Scienceで紹介される予定。

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