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プロトン伝導体及びプロトン伝導体の製造方法

シーズコード S110007134
掲載日 2011年12月20日
研究者
  • 福岡 宏
  • 窪田 雄之
技術名称 プロトン伝導体及びプロトン伝導体の製造方法
技術概要 プロトン伝導体は、Hで示される非晶質又は非晶質を主体とする遷移金属リン酸水素塩を主成分とする。ここで、Mは金属、a,b,c,dは自然数である。遷移金属は、2~4価の酸化状態をとる遷移金属であって、100~350℃の温度において、そのリン酸水素塩が非晶質又は大部分が非晶質状態で安定的に存在し得る金属であり、白金族に属する金属である。また、遷移金属は、ルテニウムとクロム及び/又は鉄であり、粒界のないガラス状の材料からなる。このプロトン伝導体の製造方法は、非晶質又は非晶質を主体とする遷移金属リン酸水素塩を主成分とし、所定の形状を有する粒界のないガラス状のプロトン伝導体の製造方法であって、非晶質又は非晶質を主体とする遷移金属リン酸水素塩を主成分とする材料を粉砕した後、粉砕物をバインダーを使用することなく成形し所定の形状を有する成形物を得る第一工程と、成形物の形状を維持した状態で水分を加える第二工程と、第二工程後の水分を含む成形物を乾燥させる第三工程と、を含む。図はプロトン伝導体のプロトン伝導度測定結果を示す図である。
画像

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研究分野
  • 燃料電池
  • 分子化合物
展開可能なシーズ 従来の固体電解質は、構造中にトンネルや層間といったナノ空間を構築し、そこを伝導パスにするという思想で設計された結晶質化合物が主であるが、大きな空間を創生することの困難さに加え、高温下で合成する必要があることから多くのエネルギーを必要とし、製造コストが高くなる。また従来のリン酸塩系の固体電解質材料においては、リン酸分が溶出しフレームを腐食させる場合もある。そこで、安価に製造可能で100~350℃の中温度領域で高いプロトン伝導度を有するプロトン伝導体及びこのプロトン伝導体の製造方法を提供する。
非晶質又は非晶質を主体とする遷移金属リン酸水素塩を主成分とするプロトン伝導体であり、100~350℃の中温度領域で高いプロトン伝導度を有する。また合成温度も低く、製造方法も簡便であり安価に製造することができる。また、非晶質ゆえに成形も容易であり、更にプロトン伝導体の製造方法を用いることで、簡単に粒界のないガラス状の材料とすることが可能で、これにより更にプロトン伝導性に優れたプロトン伝導体を得ることができる。
用途利用分野 燃料電池
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人広島大学, . 福岡 宏, 窪田 雄之, . プロトン伝導体及びプロトン伝導体の製造方法. 特開2009-252582. 2009-10-29
  • H01B   1/06     
  • H01M   8/02     
  • H01B  13/00     
  • H01M   8/10     

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