燃料電池とは

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燃料電池とは

燃料電池は、ポスト火力発電、ポスト原子力発電として、また電気自動車用駆動動力源として大きな期待を集めています。

水を電気分解すると水素と酸素になることは良く知られています。
燃料電池はこれとは逆に水素と空気中の酸素を化学反応させ、直接電気を取り出す新しいタイプの発電装置です。
希硫酸電解液の中に試験管を倒立させ、白金黒(白金微粒子)を付けた白金電極を差し込んだのです。まず、電気分解して、水素と酸素をためました。

電解をやめた後、電圧計をつなぐと、水素がたまった電極が負極となって電圧が発生することを見つけました。希硫酸電解液の中に試験管を倒立させ、白金黒(白金微粒子)を付けた白金電極を差し込んだのです。まず、電気分解して、水素と酸素をためました。電解をやめた後、電圧計をつなぐと、水素がたまった電極が負極となって電圧が発生することを見つけました。そして、この燃料電池をいくつか直列に接続した電気エネルギーで、再び水が電気分解できることを確かめたのです。 燃料電池は、他の発電手段と異なりエネルギー変換の過程で熱エネルギーを経由しないため、高い効率を実現できます。水素を燃料に用いれば環境汚染物質を全く排出しません。

電気自動車のエネルギー交換率は、ガソリン車の約2倍です。

燃料電池は、一般電力用の発電所ばかりでなく、電気自動車(EV)の電源にも使えます。一定走行距離ごとに充電が必要な蓄電池式EVとは異なり、燃料を補給するだけで走り続けることができます。EVに燃料電池を用いた場合の総合エネルギー変換効率は、ガソリン車の約2倍です。

燃料電池は、電解質の種類によって分類されてます。

燃料電池は電解質(液体または固体)と2つのガス拡散電極から構成されています。電極は、反応ガスをイオンと電子に分ける(またはその逆)機能を持ち、電解質は生じたイオンを通す役割を持ちます。

燃料電池は、電解質の種類によって、以下に分類されます。

○アルカリ型(AFC)
○リン酸型(PAFC)
○溶融炭酸塩型(MCFC)
○固体酸化物型(SOFC)
○高分子電解質型(PEFC)

山梨大学の研究室はこの分野で約40年の研究実績を持ち、研究の範囲も燃料電池用新材料の作製から電極触媒の設計、実際の電池の性能評価まで多岐にわたっています。これまでに発表した研究成果や新しい設計コンセプトは国内外で高く評価され、国際的な研究交流も盛んです。