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月刊エコインダストリー 2005年6月号

特集:モバイル用燃料電池の最新動向

商品コード: E0506

  • 発行日: 2005年5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:モバイル用燃料電池の最新動向

放射線照射プロセスを利用したフッ素系電解質膜の性能強化
八巻徹也(日本原子力研究所 高崎研究所材料開発部 有機機能材料研究グループ 研究員)
浅野雅春(日本原子力研究所 高崎研究所材料開発部 有機機能材料研究グループ 副主任研究員)
吉田勝(日本原子力研究所 高崎研究所材料開発部 有機機能材料研究グループ グループリーダー・次長)

 DMFC用の電解質膜にかかわる最も重要な研究課題として、メタノールクロスオーバーを抑制できる膜の開発がある。筆者らは、独自に開発した放射線照射プロセスを利用して、この課題をクリアする高性能なフッ素系高分子電解質膜の作製に成功した。本稿では作製法と膜物性の詳細について報告したい。

【目次】
1. はじめに
2. PTFEの放射線架橋
2.1 架橋条件の探索
2.2 架橋導入による特性の変化
3. 放射線グラフト反応によるフッ素系電解質の作製
4. DMFC用電解質膜としての性能
5. 今後の展望


シリコンプロセスを用いた超薄型DMFCの開発
早瀬仁則(東京理科大学 理工学部 機械工学科 講師)

 燃料電池のさらなる小型化に向けて、シリコン微細加工プロセスの利用が注目されている。セパレーターをシリコンプロセスにより製作した例はいくつかあるが、本格的なシリコンプロセスの活用には現状の炭素粉体使用は好ましくない。多孔質シリコンと湿式メッキによる新たな電極一体成形方法を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 一体成形薄型シリコン電極
3. シリコン電極版の試作
3.1 燃料流路
3.2 多孔質シリコン層
3.3 触媒層
3.4 セルの組み立ておよび発電実験
4. 性能向上へ向けた取り組み
4.1 多孔質シリコン層の孔径拡大
4.2 触媒金属の堆積
5. 今後の展望
6. おわりに


アルミ微粒子を用いた水素製造と常温動作燃料電池
渡辺正夫(室蘭工業大学 地域共同研究開発センター 教授)

 水分子を分解して水素ガスを生成し、これにより有機ゲル電解質膜を使用した燃料電池を動作させる携帯型燃料電池の開発について現状を報告する。これまでに数通りの試作品を完成させたが、それぞれ性能的に問題があり、特に電解質の耐久性が不十分で実用に至らなかった。最近の強化ゲル電解質の開発により商品化が視野に入ってきた。

【目次】
1. はじめに
2. アルミ粒子による水分子の分解
2.1 アルミ微粒子の製造
2.2 水分子の分解とメカノケミカル反応
2.3 反応速度の制御と反応熱
3. ゲル電解質燃料電池
4. まとめ


ボロハイドライドを水素燃料源とする小型燃料電池の開発
須田精二郎(工学院大学 環境化学工学科 教授)
李洲鵬((株)水素エネルギー研究所)
劉賓虹((株)水素エネルギー研究所)

 メタノールやボロハイドライドを燃料源とする電池が、携帯機器用電源として開発されていて、二次電池を超える出力密度や持続時間の長さに対する期待が高い。しかし、両方式ともに小型化するにつれて高い性能は発揮できなくなる。小型燃料電池が二次電池の性能を超えることができるかどうかについて考えてみたい。

【目次】
1. はじめに
2. ボロハイドライド燃料電池(DBFC)の原理と電気化学反応特性
3. ボロハイドライド燃料電池の特徴
4. 負極材料に求められる特性
5. DBFCの特徴
5.1 超小型DBFC
5.2 DBFCの特徴
6. PEMFC、DMFCおよびDBFCの比較
7. ボロハイドライド燃料の実用性
8. おわりに


DMFC用耐食金属セパレーター材および積層スタックの開発
中川和彦(日立電線(株) アドバンス技術研究所 材料技術研究センタ 燃料電池セクション 研究リーダー)
久保田修((株)日立製作所 日立研究所 燃料電池部 アドバンストFCユニット 研究員)

 携帯機器向け電源として有望視されているDMFC用セパレーターには、耐食性、導電性のほか、コンパクト性の要求が高い。これらを満たすセパレーター材として、耐食金属クラッド材に導電処理をした材料を適用し、DMFC環境でも使用できることを確認できた。続いて、コンパクトな積層スタックを試作し、発電可能なことを実証した。

【目次】
1. はじめに
2. DMFCについて
3. DMFC用金属セパレーター材の特性
4. セパレーター形状とセル積層構造
5. 積層スタックの設計および製作
6. まとめ
7. おわりに


小型DMFCの出力と効率特性
高木靖雄(武蔵工業大学 工学部 環境エネルギー工学科 教授)

 携帯電話やパソコン用小型電源としてDMFCを用いる場合を想定して、供給空気量、セル作動温度、メタノール濃度、電解質膜厚などの作動条件とMEAの仕様が出力と効率に与える影響を概説する。出力向上にはプロトン伝導性が向上する仕様を、効率向上にはメタノールクロスオーバーが低減する仕様・作動条件が必要であることを結論づけた。

【目次】
1. はじめに
2. DMFCの出力レベル
3. DMFCのメタノールクロスオーバー特性
3.1 メタノールクロスオーバーの計測法
3.2 メタノールクロスオーバーの特性
4. 高出力を志向した場合のDMFCの出力と効率の特性
5. 供給する空気量に制約がある場合のDMFCの出力と効率の特性
5.1 DMFCの基本特性:空気流量低下による出力変化の特性
5.2 メタノール濃度が出力と電池効率に与える影響
5.3 マイクロDMFCを前提にした低空気供給量、低作動温度を重視した出力・効率の特性
6. まとめ


ECO TECHNOLOGY
微生物を用いたバイオマス直接発電システムの開発
柿薗俊英(広島大学大学院 先端物質科学研究科 分子生命機能科学専攻 助教授)

 微生物燃料電池は、水素の代わりにバイオマスをエネルギー源とする燃料電池である。微生物が有機物を代謝分解する過程でメディエーターと呼ぶ分子に電子を奪わせ、電流発生を導く。先行する米国の成果と合わせて、重要な構成要素のプロトン交換膜、メディエーターなどの課題を説明する。

【目次】
1. はじめに―地球規模の環境機器
2. 米国のバイオマスエネルギー
3. なぜバイオマスエネルギーか?
4. 燃料電池はエネルギー変換器
5. バイオマスから直接電気エネルギーを生む
6. メディエーターとは何か?
7. 微生物燃料電池の性能
8. 近年の微生物燃料電池の報告
9. 高い発生電流が達成できる微生物燃料電池の違い
10. これからの微生物燃料電池の展開
11. 京都議定書への対応策


ECO SERIAL REPORT 
環境ビジネスモデルの成功例(第9回)株式会社トーエー 
新技術開発で産業機械メーカーから環境技術メーカーへ
鵜沼伸一郎(エコビジネスネットワーク)

 環境分野へ参入する際に成功の確度が高いのが、自社の保有する技術や販売ルートなどのコアコンピタンスの延長線上で事業発想することである。同社も既存事業の伸び悩みから環境分野に参入したが、その際、自社保有のコア技術、さらに公的補助金もフルに活用した。比較的早期の事業離陸に成功し、その後もさまざまな商品開発を進めている。

【目次】
1. 自社技術、補助金を活用して開発した「砂番長」
2. 「グリーンエコマット」を中心としたヒートアイランド対策技術
3. まだまだ進む開発、商品化


ECO GREEN COMPANY
川崎重工業株式会社~環境報告書 2004~
【目次】
1. 企業概要
2. 中長期環境ビジョンに向けての活動計画
3. 環境配慮製品への取り組み
3.1 エネルギーの消費効率・温室効果ガス排出への主な対応
3.2 廃棄・リサイクルへの主な対応
3.3 有害物質・環境汚染物質への主な対応
3.4 製品重量
3.5 振動・騒音
4. 環境会計


ECO MARKET
天然ガス自動車の現状

【目次】
1. 概況
2. 普及状況/メーカー動向


ECO INFORMATION
<書籍情報>
・『新・地球環境ビジネス2005-2006』/(株)産学社編集部

<環境経営情報>
 ・「第30回ふれあいグルーンキャンペーン」を全国展開/トヨタ自動車(株) 広報部

<イベント情報>
 ・けんざい2005―第18回総合建築材料・住宅設備展/(社)日本建築材料協会
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