多孔質ガラスのリン酸修飾によるプロトン伝導発現と燃料電池電解質への応用

研究課題

研究責任者	高橋東之茨城大学, 理工学研究科応用粒子線科学専攻, 教授
研究期間 (年度)	2012 – 2013
合計額	1,625,000円
概要	本研究はリン酸修飾多孔質ガラスの安定なプロトン伝導発現と中温動作型燃料電池用固体電解質への応用を目指し、100-300°Cで10-2S/cmのプロトン伝導を示すガラスの合成条件を確立することを目指した。この目標を達成するために、リン酸処理における圧力効果や細孔径の影響について検討を行い、300°Cまで安定に10-3S/cmのプロトン伝導を保持するガラスを合成することができた。目標とする伝導度には及ばなかったが、当初期待した温度範囲で安定な伝導度を得ることに成功した。得られたガラスについて燃料電池を作成し、発電試験を行い良好な結果を得た。今回は提供された多孔質ガラスを使用したため、細孔のモルフォロジーや厚さを制御することができなかったが、発電試験の結果をもとに、今後は関連する企業と共同して薄膜多孔質ガラスを電極と一体成形することで実用化に結びつけたい。