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Fuel Cell
燃料電池は水素と酸素が結合して水と電気が発生する反応(水の電気分解の逆反応)を利用して発電する装置である。通常の「電池」であれば内部の反応物を消費し尽くすと発電できなくなるが、燃料電池では連続的に反応物の投入と副生物の排出を行うことで連続的に発電することができる。
現在では水素を連続的に供給するためのインフラが整備されていないことにより、都市ガスなどを改質装置を通して水素に転換して供給することが多い。
現在研究開発中の燃料電池にはリン酸型/溶融炭酸塩型/固体電解質型/アルカリ型などがある。
リン酸型 (PAFC;Phosphoric Acid Fuel Cell) |
リン酸を電解質とする燃料電池。 多孔質の炭素板に白金系の触媒を塗布した2枚の電極に、リン酸を含浸させた炭化ケイ素の素材(マトリックスという)の単位(これを「単電池」という)を直列させて利用可能な電圧に上げて用いる。動作温度は200℃程度。 |
溶融炭酸塩型 (MCFC;Molten Carbonate Fuel Cell) |
溶融炭酸塩を電解質とする燃料電池。 溶融炭酸塩を含浸させた電解質板を空気極ではさむ。作動温度は650℃と高く、またリン酸型のように白金のような高価な触媒は不要である。 |
固体電解質型 (SOFC;Solid Oxide Electrolyte Fuel Cell) |
電解質として、リン酸型や溶融炭酸塩型のような液体材料ではなく、イオン伝導性の高い固体材料を用いた燃料電池。作動温度は1,000℃程度と高温であるため、装置本体はセラミックで作られる。 |
固体高分子型 (PEFC;Polymer Electrolyte Fuel Cell) |
電解質に固体高分子を利用した燃料電池。 もとは水素イオンを通すポリスチレン樹脂膜を用いていたが、近年はデュポン社のナフィオン(Nafion)が多用されている。動作温度は100℃以下である。 |
アルカリ型 (AFC;Alkaline Fuel Cell) |
水酸化カリウム水溶液(KOH)を電解質とした燃料電池。 反応性が高く、動作温度も100℃以下であるが、アルカリ性液体を使用するため、燃料ガスに酸性ガス(二酸化炭素など)があると中和して反応性が低下してしまう。そのため燃料には純水素が必要となり、アポロ宇宙船やスペースシャトルの電源など特別な環境・用途で用いられてきた。 |
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Updated : 2003/11/16
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