燃料電池Fuel cell

来るべき電化・水素社会を先取りし、高効率で安全・安心な燃料電池の開発に取り組んでいます

1メタルサポート型SOFC(固体酸化物型燃料電池)

燃料電池のなかで最も高温(通常700~1000℃)で稼働し、単独の発電装置としては最も発電効率が良い(45~65%)とされているSOFC(固体参加物型燃料電池)ですが、以下のような課題があります。

  • 高温で作動するため、起動停止に時間がかかる
  • 大きな熱応力がかかるため、耐久性がよくない

私たちは、この課題を解決するために、メタルサポート型のSOFCを開発しています。

従来のSOFC:アノード支持型

従来のSOFC

メタルサポート型SOFC

メタルサポート型SOFC

2プロトン伝導型燃料電池

SOFC(固体酸化物型燃料電池)は燃料電池の中で最も発電効率が高く、地球温暖化抑制技術として注目を集めています。
SOFCには大きく分けて酸化物イオン伝導型(O2-)とプロトン伝導型(H+)の2種類が存在していますが、現在世の中で実現(販売)されているのは、酸化物イオン電導型です。
プロトン伝導型は発電に伴うH2Oの生成が空気極側で起こるため、燃料利用率を高くでき、より高効率が実現できます。(図参照)
私たちはこのプロトン伝導型燃料電池の研究に取り組んでいます。

酸化物イオン伝導型:従来

  • 燃料極:2H2 + O2- → 2H2O + 4e-
  • 空気極:O2 + 4e- → 2O2-

従来のSOFC

プロトン伝導型

  • 燃料極:2H2 → 4H + 4e-
  • 空気極:4H + O2 + 4e- → 2H2O

メタルサポート型SOFC

3バイオ燃料電池

生物は、摂取した糖類を複雑な酵素反応系を経てCO2まで酸化しています。
この高効率なエネルギー代謝の仕組みを活用して、ブドウ糖等の糖類を燃料に発電する“バイオ燃料電池”の研究開発を行っています。特徴として、燃えない燃料による発電をめざし、糖分や有機酸の酸化による発電技術を開発しています。

バイオ燃料電池の原理

バイオ燃料電池の原理

応用例

スマートフォン用電源
スマートフォン用電源
ドローン用電源
ドローン用電源