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PDF/月刊誌論文/code:pg_0412_09マテリアル インテグレーション 2004年12月号
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PDF/月刊誌論文/code:pg_0412_09 マテリアル インテグレーション 2004年12月号
ELECTRONIC CERAMICS 燃料電池の新しい展開
燃料電池用電解質膜の展望
■著者
旭硝子(株) 中央研究所 吉武 優
■要約
PEFC(固体高分子形燃料電池)は1980年代の後半にバラード社が短側鎖型パーフルオロスルホン酸膜を用いた高出力密度型のスタックを開発することにより自動車用電源としての可能性を示して以来,家庭用コージェネレーション,携帯用電源としても期待され開発が活発化してきた.パーフルオロスルホン酸膜は化学的に安定で含水時にはプロトン伝導性が極めて高い固体高分子膜であるが,その非架橋構造に由来する高温含水時の易クリープ性に対する対策,部分フッ素化膜や耐熱性高分子をベースとする低コスト化を狙ったもの,PTFEを用いた補強薄膜化技術,側鎖構造の異なるもの,無・低加湿型への指向,DMFC開発に伴い,メタノール透過量の低減が検討されてきた.多孔質薄膜をベースにした膜がDMFC用や低加湿膜などとして研究が進展している.また,アニオン膜に対しては,イオン,水の流れが逆になるため,膜の保湿対策,DMFCへの適用や電極用電解質としてPEFCの電圧損失の大きな部分を占める酸素過電圧低減に対する期待も潜在的に存在する.特許庁の燃料電池に関する出願技術動向調査によると電解質膜の特許出願件数は1998年まではほぼ一定の出願件数であったものの1999年から増加傾向に転じており,PEFCを構成する最も重要なキーマテリアルの一つとして開発が加速化している事が窺える.本稿では現在スタックシステム開発の中心的存在であるパーフルオロスルホン酸膜の開発動向,自動車用スタックにも搭載が始まった炭化水素系膜やDMFC用膜,ハイブリッド膜などの開発動向について概略を述べ,今後を展望する.
