【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KU1022
利用課題名 / Title
燃料電池利用を目指したカーボン表面への酸基修飾
利用した実施機関 / Support Institute
九州大学 / Kyushu Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion
キーワード / Keywords
ナノカーボン/ Nano carbon,ナノ粒子/ Nanoparticles,燃料電池/ Fuel cell,電子分光/ Electron spectroscopy,核磁気共鳴/ Nuclear magnetic resonance
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
福長 博
所属名 / Affiliation
信州大学 繊維学部 化学・材料学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
藤ヶ谷 剛彦
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
キム チェリン
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
固体高分子形燃料電池の普及に向けて触媒の高活性化による低白金化が急務である。しかし低白金化ではアイオノマーによる酸素拡散抵抗の寄与が増大し、質量活性を低下させることが知られている。そこでアイオノマーを用いない新たな手法が模索されている。九州大学で進める酸基を表面に導入したカーボン担体が着目されており、この新たなカーボン担体を電子伝導体兼プロトン伝導体として触媒に添加することを目的としている。
実験 / Experimental
酸基がグラフトしたポリベンズイミダゾールをDMSOに溶解し、カーボン担体としてVulcanを添加し、攪拌することで酸基グラフトポリベンズイミダゾールをカーボン担体表面に吸着させた。その固体をろ過で回収し、DMSOで洗浄することで目的とするカーボン担体を得た。
結果と考察 / Results and Discussion
酸基修飾ポリベンズイミダゾールを吸着させたカーボンのプロトン伝導度を測定するために、九州大学ARIMで合成したカーボンをNafion膜に塗布し、交流インピーダンス法で伝導度を算出した。ナイキストプロットしたところ、予想と異なる直線が得られ、現在解釈中である。一方で、合成したカーボンをカソード触媒の添加剤として加えた新たな燃料電池セルも作成しており、現在燃料電池評価中である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件