
ソリューションプラズマ処理の様子。特殊な装置を必要としないのが分かる(石崎貴裕准教授提供)【拡大】
モーターで動く自動車や家庭の電源や熱源としていっそうの普及が期待される燃料電池。そのキーポイントとなっているのが電極素材だ。酸素と水素の酸化還元反応を利用して電気を得る仕組みだが、酸素を還元する電極(正極)には白金を用いるのが一般的だ。レアメタルである白金は高価なことから“白金フリー”素材の実用化が求められている。
こうした中、芝浦工業大工学部材料工学科の石崎貴裕准教授の研究チームが、カーボンナノファイバー(CNF)と窒素含有カーボン(NCNP)という2種類の炭素系素材を元にした新たな炭素系複合材料を開発した。常温常圧で作製でき、白金触媒に迫る性能を示していることから、今後の燃料電池の低コスト化と高性能化への弾みとなりそうだ。
「燃料電池の電極には、性能面から白金が付いた炭素を使っている。白金を何らか別の物質に置き換えられないか、というのは白金を使う素材分野では大きな課題だ」と石崎准教授は指摘する。さらに、白金含有電極と同等以上の性能が出る電極が安価に作製できれば、燃料電池の価格も下がり、クリーンエネルギーの普及にも拍車がかかると考えられている。