2018年09月04日

AGCなど「耐久性5倍の高性能電解質薄膜」開発

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AGC、科学技術振興機構（JST）、内閣府は4日、燃料電池の電解質膜で従来品に対して、耐久性が5倍以上の「無補強高性能電解質薄膜」を開発したと発表した。小型・低コストの次世代燃料電池システムの実現が期待できるとしている。 AGCが中心となり内閣府の革新的研究開発推進プログラム（ImPACT）の1つ「超薄膜化・強靭化“しなやかなタフポリマー”の実現」（プログラムマネージャー：伊藤耕三・東大教授）の一環として取り組んできた。 近年、地球環境に優しいエネルギー変換デバイスとして個体高分子形燃料電池の実用化が進んでいるが、水素社会実現に向けた本格普及には、一層の発電出力の向上やシステムの簡素化が必要で、そのためには電解質膜の薄膜化が有効とされてきた。 研究チームは今回、電解質の膜厚を従来の1/5に相当する5μmにしても、25μmの無補強の従来品に対し、5倍以上の乾湿サイクル耐久性を持たせることに成功した。薄膜化した電解質膜を用いることで発電出力の向上が達成できる。 通常、電解質膜を薄くすると、水素の膜透過量が増えるが、新規電解質ポリマーと無機層状化合物の複合化により導電性を保ちつつ水素透過量を減らすという技術にめどが得られた。同成果に基づく電解質膜の薄膜化により、燃料電池のスタック７サイズが30％小型化できる。加湿器が不要な簡素システムが達成でき、水素社会実現がさらに近づく。 次世代燃料電池自動車をはじめ、ポータブル用および家庭用の燃料電池、再生可能エネルギーからの水素製造に向けた水電解用システムなどへの展開が期待できる。 伊藤プログラムマネージャーは「研究チームは今、従来トレードオフの関係にあった薄膜化と、高水準の機械的耐久性とをどう両立させるかという難しい課題に挑戦している。今回開発した膜は、従来膜の1/5の厚さで5倍以上の耐久性を示すという、これまで考えられなかった特性を有している。この成果を基に燃料電池の小型かや低価格化が進むと期待している」とのコメントを発表した。 ニュースリリース http://www.chem-t.com/fax/images/tmp_file1_1536044471.pdf