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月刊エコインダストリー 2004年4月号

特集:燃料電池材料と材料開発

商品コード: E0404

  • 発行日: 2004年3月25日
  • 価格(税込): 4,320 円
  • 体裁: B5判
  • ISBNコード: 1342-3037

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目次

特集:燃料電池材料と材料開発
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固体酸化物型燃料電池の開発動向と材料問題について

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酒井夏子((独)産業技術総合研究所)
横川晴美((独)産業技術総合研究所)

 自動車用電源だけが燃料電池の用途ではない。熱機関の効率限界を超える高効率発電が期待される高温型燃料電池は、炭酸ガス削減の目的からも重要な新しい発電デバイスである。燃料電池の中で最も高温で運転される固体酸化物型燃料電池(SOFC)の開発状況の概要と、そこで用いられる材料の技術課題について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. SOFCの材料開発
2.1 電解質材料
2.2 アノード材料
2.3 カソード材料
2.4 インターコネクト材料
3. おわりに


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PEFCにおける炭化水素系イオン交換膜の開発動向と課題

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北村幸太((株)東洋紡績総合研究所 先端材料研究所)
坂口佳充((株)東洋紡績総合研究所 先端材料研究所 環境エネルギーラボ 主幹)
高瀬敏((株)東洋紡績総合研究所 先端材料研究所 所長)

 近年、燃料電池用イオン交換膜として炭化水素系イオン交換膜が注目を集めている。炭化水素系イオン交換膜は、従来のフッ素系イオン交換膜に比べてコストが安いだけでなく、ポリマー構造の最適化によってさまざまな特性を改善することができ、大きな可能性を有している。本稿では、炭化水素系イオン交換膜の最近の開発動向と課題に関して述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 炭化水素系イオン交換膜の課題と開発動向
2.1 プロトン伝導性
2.2 吸水性
2.3 耐久性
(1) ラジカル
(2) 熱
(3) 加水分解
2.4 機械特性
2.5 燃料透過性の抑制
2.6 コスト
3. 東洋紡における燃料電池用イオン交換膜の開発
3.1 PBO補強ナノコンポジット膜
3.2 新規イオン交換樹脂
(1) ポリベンズオキサゾール系イオン交換樹脂
(2) ポリベンズイミダゾール系イオン交換樹脂
4. おわりに


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イオン伝導体における酸化物のイオンの分布と伝導経路―燃料電池材料への応用―

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八島正知(東京工業大学  大学院総合理工学研究科 材料物理科学専攻 助教授)

 発電効率が高い固体酸化物燃料電池の電解質には、酸化物イオン伝導度が比較的高い酸化物が用いられる。本稿では酸化ビスマス、セリア、ランタンガリウム酸塩固溶体における酸化物イオンの分布と伝導経路に関する最近の研究成果を紹介する。酸化物を高温に保持して測定した中性子回折データをリートベルト法および最大エントロピー法により解析した。その結果、従来の単純な結晶構造モデルではわからなかった複雑な酸化物イオンの分布と伝導経路が解明されるようになった。一連の研究は酸化物イオン伝導体におけるイオン伝導機構を理解するうえできわめて重要であり、燃料電池材料の開発に役立てられることが期待される。

【目次】
1. はじめに
2. 酸化ビスマスにおける酸化物イオンの分布
2.1 はじめに
2.2 実験方法とデータの解析
2.3 結果・考察
3. セリアにおける酸化物イオンの分布
3.1 はじめに
3.2 実験方法とデータの解析
3.3 結果・考察
4. ランタンガリウム酸塩における酸化物イオンの分布
4.1 はじめに
4.2 実験方法とデータの解析
4.3 結果と考察
5. おわりに


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活性炭を用いた高性能PEFC電極

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丸山純(大阪市立工業研究所 有機化学課 生産環境工学研究室)

 PEFC電極触媒の担体として使用される炭素材料の重要性が最近認識されつつある。本研究では、従来用いられてきたカーボンブラックに代えて活性炭を用い、さらに細孔内に有機酸を吸着させて電極を作製した。その結果、電極の性能が著しく向上することがわかった。

【目次】
1. はじめに
2. 触媒担体としての炭素材料
3. カーボンブラックと活性炭
4. 電極触媒そうへの白金担持活性炭の適用
4.1 白金担持活性炭を用いた電極触媒層の 酸素還元性能
4.2 吸着した有機酸による酸素還元性能の向上
5. おわりに


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有機無機複合電解質膜の開発

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吉川大士((株)ノリタケカンパニーリミテド 開発・技術本部 研究開発センター 主任)

 直接メタノール型燃料電池は、定置型、移動型電源として有望な技術であると考えられている。高性能な直接メタノール型燃料電池の開発には、新規の電解質膜が必要になってくる。ここでは、ノリタケで開発された無機ファイバーのマトリックスによって高分子電解質を強化するという繊維強化型電解質膜(Fiber reinforced electrolyte membranes:FREM)について、その特性と燃料電池のI-Vデータについて述べる。

【目次】
1. 概要
2. 導入
3. 試験および結果
4. 結論と今後の予定


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都市ガスからの水素製造

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高村仁(東北大学大学院 工学研究科 助教授;CREST (独)科学技術振興機構)

 固体高分子型燃料電池は、移動体用電源および家庭用分散電源としての普及が期待されている。1~数kW級の家庭用燃料電池において、燃料である水素は天然ガスを主成分とする都市ガスを水蒸気改質することによって製造される。最近、新しい天然ガス改質方法として起動性に優れた「酸素透過性セラミックスを利用した部分酸化法」が注目されているが、本稿ではそのキーマテリアルである酸素透過性セラミックスの概要と、開発例として高い酸素透過特性とメタン改質特性を示す希土類添加セリウム酸化物スピネル型電子導電性酸化物複合体膜について紹介する。

【目次】
1. 酸素透過性セラミックス膜を用いたメタンの部分酸化法
2. 酸素イオン・電子混合導電性を利用した酸素透過膜の原理・設計指針と種類
3. 希土類添加セリウム酸化物スピネル型電子導電性酸化物複合体
4. ドクターブレード法による酸素透過性セラミックス膜の試作
5. まとめと今後の展望


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ECO SERIAL REPORT

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環境共生建築から都市へ(第3回)環境共生―制度と住宅

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永岡洋二((財)建築環境・省エネルギー機構 企画・研究部 部長)

【目次】
1. はじめに
2. 生まれた背景
3. 環境共生住宅とは
4. 環境共生住宅認定制度について
4.1 認定の方針
4.2 認定基準の構成
(1) 省エネルギー型
(2) 資源の高度有効利用型
(3) 地域適合・環境新和型
(4) 健康快適・安全安心型
5. 認定住宅の傾向
6. 環境共生住宅をはぐくむ取り組み
(1) 環境共生住宅市街地モデル事業
(2) 公的融資制度
(3) 環境共生住宅推進協議会
7. おわりに


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ECO GREEN COMPANY

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株式会社リコー ~リコーグループ環境経営報告書2003~

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【目次】
1. 事業概要
2. 環境経営のビジョン
3. 環境行動計画
4. 環境技術・製品開発
(1) 使用時の紙の環境負荷削減
(2) 省エネルギー
(3) 省資源・リサイクル
(4) 汚染予防
5. 環境会計


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ECO MARKET

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ポリ硫酸第二鉄の市場動向

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【目次】
1. 概 要
2. 用途動向
3. 市場・メーカー動向


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ECO MIMETIC MATERIALS

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―生物に研究開発のヒントを探る―(第10回)クモの糸

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竹本喜一(大阪大学 名誉教授)


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ECO INFORMATION

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<製品情報>
(株)エヌエフ 回路設計ブロック丸文(株) 燃料電池評価システムAs-510(株)東陽テクニカ エレクトロケム社製 PEMFC/DMFC、高性能・燃料電池評価システム:FCESシリーズ を販売水道機工(株) 水道施設向けのユニット型膜処理装置を開発
<イベント情報>新機能性材料展2004酵素工学研究会第51回講演会
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