開発した小型メタノール燃料電池
高活性ナノコンポジット触媒

燃料電池は燃料の化学エネルギーを高効率で、しかもクリーンに電気に変える装置です。燃料に水素が用いられていますが、水素の他にアルコールなどの液体燃料も利用できます。アルコールを直接利用する燃料電池は簡単なシステム構成が可能となり、小型・軽量にでき、理想的には充電型電池に比べ約10倍も多くのエネルギーを蓄えられます。少ない燃料量で長持ちするクリーンな小型電源として、携帯電子機器やポータブル電子機器などの様々な用途に適用が期待されます。
　当研究室ではアルコールなどの液体を燃料に用いる燃料電池を主な対象にして、燃料電池システムの材料から装置開発までを幅広く研究しています。当研究室で考案された電極構造をもつメタノール燃料電池は、世界トップクラスの発電効率を達成しています。また、従来に比べはるかに高い活性を持つ電極触媒の開発にも成功しました。この他、電極反応による二酸化炭素の有用物質への変換や、触媒としてのナノ材料創製の研究も行っています。これらの研究をとおして、クリーンで快適な環境と共に持続発展可能な社会の構築に貢献したいと考えています。

教授 中川 紳好 NAKAGAWA nobuyoshi
研究キーワード 直接アルコール形燃料電池，物質移動，電気化学反応，ナノ材料，エネルギー工学，反応装置，電気化学デバイス
研究分野 生産工学設計工学材料工学化学工学
主な研究テーマ
  • 燃料電池の高性能化に関する研究
  • エネルギー変換・貯蔵装置の開発
  • エネルギー変換に関わる触媒の開発
研究概要

持続可能な社会に必要とされる高効率な発電デバイスとして，メタノールやエタノールなどの液体燃料を利用する直接液体燃料電池（固体高分子形燃料電池）の開発に関する研究を行っている。ナノ構造の制御による高活性なアルコール酸化反応触媒の開発，構造制御による高性能な電極構造体の開発，燃料電池内部の物質移動解析，電気化学的手法による電極過電圧解析，電極反応生成物解析，新規材料の適用など。また，バイオマス燃料の燃料電池への適用の研究もおこなっている。
提供できる技術 ・応用分野

新規材料の燃料電池部材への適用に関する分野，燃料電池構成材料の開発に関する分野，燃料電池の動作特性解析
主要な所属学会

化学工学会，電気化学会，日本エネルギー学会，The Electrochemical Society
論文
  • Improved Performance of a Direct Methanol Fuel Cell by the Highly-developed Mesopores of the Carbon Nanofibers Catalyst Support, Carbon Resources Conversion, available online 25 January 2025, 100304
  • Different functional groups cross-linked graphene oxide membranes for proton exchange membrane fuel cell, International Journal of Hydrogen Energy Vol. 85, 586-597(2024)
  • Increased utilization and mass activity of PtRu on reduced graphene oxide by heat treatment of its aerogel followed by composite with nanomaterials, Carbon Resources Conversion ６(2023) 205-214
最終更新日：