燃料電池の開発

プロトン伝導性ポリマー電解質を用い100℃以下で作動する固 体高分子形燃料電池（PEFC）は、既に各種の応用がなされてい るが、燃料中に含まれるCOによる白金触媒の被毒、特性低下を 防ぐための適切な水分管理、システムの総合効率の向上などの 課題がある。これらの解決には100 〜 200℃の作動温度とするこ とが有効であるが、適切な電解質材料が見出されていない。当 研究室では、耐熱性ポリマーと無機材料（酸化物水和物等）の複 合化を行い、耐熱性、化学的安定性、高プロトン導電性をもつ電 解質膜の開発を行っている。ともにプロトン導電性をもつスルホン 化ポリエーテルエーテルケトンと層状リン酸スズの複合化により、 150℃でも安定であり、室温〜150℃の範囲で10-2 Scm-1以上（飽 和水蒸気圧下）の高導電率を示す複合膜を得ることに成功して いる（図１）。両物質の界面に形成された水素結合によりポリマー 構造の安定化と高いプロトン導電性が発現したものと考えている。

一方、通常は800℃以上で作動させる固体酸化物形燃料電 池（SOFC）についても、500 〜 600℃での中温作動化を目指し、 （Ba,Sr）（Co,Fe）O3系カソード材料の利用と、それに適した酸化 物固体電解質の探索を行っている。