D-グルコースを原料とした水熱合成法による 非導電性ナノ炭素質微粒子型新規プロトン導電体の合成

摘要

近年，電解質に高分子を用いた燃料電池(PEFC)が注目されている。一般的に燃料は水素，酸化剤は酸素であり，電解質にはNafion膜が用いられている。Nafion はプロトン伝導性が極めて高いだけでなく(約0.1 S/cm)，化学的安定性に優れ，寿命も長いという特徴がある。このPEFC は約60～100°C の低温域で作動するため，他の燃料電池に比べ短時間で起動することができ，電解質が固体であるので電解液の逸散，保持などの問題がないといった特徴がある。しかし，PEFC に使用されているNafionなどの固体高分子電解質は価格が高く，全フッ素化膜であるので，廃棄する際に環境負荷が大きいという問題がある。本研究では，固体高分子電解質を代替する低価格固体電解質の開発を目標として，D-グルコースを原料とした非導電性ナノ炭素質微粒子型新規プロトン導電体(Nano particle-type proton conductor，NPPC)の合成を行い，電解質としての特性を評価した。