本研究では、山梨大学のガス拡散電極に関する学理・材料設計技術・先端計測技術と、共同提案企業である日本化学産業と当社の量産技術を融合して、上記課題を解決するためのプロトン交換膜型水電解用の革新的な低貴金属担持酸素発生極触媒の開発を目指し、以下のテーマを実施します。

本共同研究では、これまで担体として汎用的に利用されてきたカーボンブラックではなく、高電位耐性が期待できるボロンドープナノダイヤモンド（boron-doped nanodiamond, BDND）を担体とした触媒を新規に開発することで、FCVの長寿命化を達成し、汎用カーボンブラック担体触媒の10倍以上の高電位耐性を持つ触媒の開発を目指します。当社は東京理科大学で開発した担体を使用した触媒開発および燃料電池セルでの性能評価、解析を担当し、研究開発成果の実用化を目指します。

本件研究開発テーマ「トルエン直接電解水素化電解槽の水挙動の解析と電流効率の向上」は、水素の長時間貯蔵を容易にするためのエネルギーキャリア技術の調査・研究を目的としています。
従来のエネルギーキャリア合成技術を利用する場合、再生可能エネルギーの出力変動に対応するために大容量の水素貯蔵システムが必要となります。これに対し、トルエン直接電解水素化技術を用いて水電解と水素エネルギーキャリア合成を複合化できれば、出力変動に追従することが可能となり、水素貯蔵システムは不要となります。しかし、実用化に向けてトルエン直接電解水素の大規模化を進めるためには、電解槽中の水の移動を制御し、かつ副反応である水素発生を抑制することで、ファラデー効率を維持することが重要な課題となります。
本件研究開発テーマは、これらの課題を達成するために横浜国立大学を中心として応募されたものであり、当社は協力機関として電極触媒を提供する予定です。

2030年以降に求められる高温・低加湿環境下での性能を確保しつつ、「水素・燃料電池戦略技術開発戦略」や「燃料電池・水素技術開発ロードマップ」上の技術開発課題「貴金属使用量大幅低減」を達成するため、コアシェル触媒や合金触媒の「触媒内部」、「触媒表面」の改良に加えて、下図に示すように「触媒担体」や「担体細孔内部」まで範囲を広げた革新的低白金化技術を開発します。