課題番号 ：S-19-KU-0013
利用形態 ：共同研究
利用課題名（日本語） ：リバーシブル燃料電池に基づく新規電気化学エネルギー貯蔵デバイス
Program Title (English) ：A novel electrochemical energy-storage device based on a reversible hydrogen fuel cell
利用者名（日本語） ：Andrews John
Username (English) ：Andrews John
所属名（日本語） ：Royal Melbourne Institute of Technology
Affiliation (English) ：Royal Melbourne Institute of Technology

１．概要（Summary ）
本研究では、可逆作動型燃料電池－水電解セルと水素吸蔵材料を組み合わせた新規電気化学エネルギー貯蔵デバイスの開発に取り組む。オーストラリア RMIT 大学が有する「プロトン・フロー電池」のコンセプトを基礎として、九州大学 が有する「新規電気化学セル」、「水素吸蔵材料」、「高耐久性、非貴金属系電極」を適用することにより、性能と信頼性の高い電力貯蔵デバイスの創製を目指す。
水素吸蔵材料として、新たに追加した窒素ドープカーボンについての水素吸蔵メカニズムについての検討を行った。RMIT側で合成した触媒についての性能を比較し、炭素表面の欠陥が水素吸蔵に寄与しているという考察に至り、九大側が持つ電池測定装置を用いて電気化学測定を行った。

２．実験（Experimental）
利用装置：合成・燃料電池評価装置
　原料の異なるカーボン材料を用いてサイクリックボルタンメトリー（CV）測定を行った。
1.00 mgの炭素材料を2mLの80% 2-propanolに入れて20分間超音波分散し、Nafion (5% solution) を添加し、10 分分散処理を行った。5 µL のインクをGC電極にキャストし、400 rev/m で 2 hrs回転乾燥させた。CV測定を50mV/sのレートで掃引し、測定を行った。
３．結果と考察（Results and Discussion）
図１に２つの炭素源の異なる（Noritとフェノール樹脂）炭素におけるCV曲線を示した。Noritに関しては酸化処理前の試料(Norit Original)に関しても測定を行っている。

図１．
図１から、フェノール樹脂由来の炭素材料において明確なキノン・ハイドロキノンピークが観察された。フェノール樹脂由来の炭素において水素吸蔵量が多かったことから、キノン・ハイドロキノンピークの大きさと水素吸蔵能力に相関があることが示唆された。この測定は水素吸蔵のメカニズムの解明にもつながると考えている。さらには高容量材料の創製に向けて指針を与える成果でもある。現在論文執筆中であり、さらに本成果を基盤とした新たな大型予算申請（Australia Research Council （ARC））をRMIT側で進めている。

４．その他・特記事項（Others）
測定は九州大学ナノテクプラットフォームの柿田有理子氏と井手奈都子氏に実施頂いた。ここに謝意を示す。
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
該当なし

６．関連特許（Patent）
該当なし