次世代型の「燃料電池」一緒に研究してみませんか？／日本大学【スタディサプリ進路】

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次世代型の「燃料電池」一緒に研究してみませんか？

理工学部　電気工学科　教授　吉川将洋

「燃料電池」と言っても常温や高温で動くものといったように、様々な種類がありますが、当研究室では、より高効率な発電が期待できる固体酸化物形燃料電池(SOFC)を対象に研究を行っています。

－これまでの研究－
SOFCの実用化のためには、劣化要因を部位毎に定量的し、寿命を延ばすことが不可欠です。SOFCは構成部材が固体(セラミックス材や金属材で構成される)であることから燃料電池の一般的な構造である平板形だけではなく、円筒形等のメーカー独自の形状が用いられています。このため、SOFCに共通する劣化要因や個々特有の劣化要因を見極めることは難しく、仕様や形状が異なっても評価できる「性能低下要因分離評価手法の確立」が望まれていました。そこで、日本の主要な燃料電池開発メーカー9社のSOFCに対して、種々の性能・劣化評価手法の提案を進め、実際の劣化データを検証してきました。最終的に仕様や形状の異なるSOFCにおいても電圧低下要因である空気極過電圧、燃料極過電圧、電解質等のオーム損をそれぞれ分離評価する技術を確立しました。
現在では、次世代の燃料電池として期待されるプロトン伝導SOFCへの本手法の適用拡大を図る研究を進めています。

－これからの研究－
燃料電池は、これまで“発電“を主眼とした開発が進んできましたが、将来の再生可能エネルギー社会では、燃料電池の逆反応(“電解“)を利用して余った電気等を利用して効率的に水素を製造したり、他の燃料を合成したりすることも考えられています。今後は、発電や電解のできるリバーシブルな燃料電池の研究も進めて行きたいと考えています。

＜メッセージ＞
ぜひ、皆さんも本研究室の一員になって将来の再生可能エネルギー社会から見た燃料電池の担う役割について考えたり、最新の燃料電池データを取得および解析したりしてみませんか？