2023.12.20

燃料電池研究の旅を振り返って

marugotoyoten

インペリアル・カレッジ・ロンドンのYoutube動画「燃料電池研究の旅を振り返って」について要点と要約をまとめました

３つの要点

要点１
燃料電池研究の旅は、メンターと共同研究者のサポートに支えられ、電気触媒と電極形成の突破口をもたらしました。
要点２
AEM燃料電池と電解装置はPEMと同等の性能を実現する可能性がありますが、AEM電解装置には非貴金属触媒が必要です。
要点３
マクロ多孔層などの電極構造設計により、燃料電池の性能を向上させることができます。これにより、水の管理と反応サイトの利用可能性が向上します。

要約

燃料電池研究の旅を振り返って
燃料電池研究の旅を振り返ると、私は道中で支えてくれた人々からのサポートとインスピレーションに感謝しています。すべてはImperial Collegeで始まり、Claire教授の指導のもと、燃料電池と水素に取り組み始めました。彼女の指導によって、私はUniversity of Surreyでの学術的な職につくことができ、研究を続けるためのリソースを得ることができました。

電気触媒と電極形成の突破口
Magdaとのコラボレーション中、Anthonyの業績に触発され、電気触媒と電極形成において重要な成果を達成しました。私たちは、管状形状を持つ独自の炭素窒素炭素材料を開発し、これは電子膜燃料電池で高い性能を示しました。これらの結果は文献に報告されていたものを上回り、この分野でのさらなる進歩の可能性を示しています。

アルカリ交換膜燃料電池と電解装置の進歩
アルカリ交換膜（AEM）燃料電池と電解装置は、非貴金属触媒と安価な材料の利用が可能であるため、注目されています。AEM燃料電池の性能は、John VaccoのチームによるAEM膜の開発により、確立されたプロトン交換膜（PEM）燃料電池と同等のレベルに達しました。しかし、AEM電解装置には非貴金属触媒の開発が必要ですが、ニッケルモリブデン合金を使用した有望な結果が得られています。

電極構造設計による燃料電池性能の向上
燃料電池と電解装置の性能は、膜と電気触媒だけに依存するわけではありません。電極構造の設計も重要な役割を果たします。私たちは3Dラティス・ボルツマンモデルを使用して、電極設計が水の管理に及ぼす影響を調査しました。触媒とガス拡散層の間にマクロ多孔層を組み込むことで、水の蓄積と反応サイトの閉塞を防ぐことができ、性能が大幅に向上することがわかりました。

▼今回の動画

編集後記

▼ライターの学び

私は、燃料電池研究の旅を通じて、メンターと共同研究者のサポートが重要であることを学びました。また、電気触媒と電極形成の分野での突破口があることを知りました。

▼今日からやってみよう

今日から、自分の研究やプロジェクトにおいて、メンターとの協力や共同研究者とのコラボレーションを積極的に取り入れてみましょう。また、電気触媒と電極形成の分野において、新たなアイデアや技術を探求してみることができます。さらに、電極構造設計に関心を持ち、マクロ多孔層などの要素を取り入れて燃料電池の性能を向上させることに取り組んでみましょう。