金属水素化物燃料電池

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1.5kW金属水素化物燃料電池スタック

金属水素化物燃料電池とは、金属水素化物を利用した水素貯蔵能力を利用した燃料電池である。

研究開発が進められているアルカリ燃料電池のサブクラスであり[1][2][3][4][5]、稼働中のシステムでのスケールアップに成功した[6][7]。注目すべき特徴は、燃料電池自体の中で化学的に結合して水素を貯蔵する能力である。

類似の事例にニッケル水素電池がある。

充放電の反応式は以下のように表される。

  • 正極 :
  • 負極 :

負極の反応はニッケル水素電池Ni-MHと全く同じである。一方正極はニッケル水素電池は水酸化ニッケルを含む多孔質ニッケル酸化物を利用するのに対し金属水素化物燃料電池では空気中の酸素を利用する。これにより1000Wh/kgを超える大幅な軽量化・容量増加が期待される[8]

特性

金属水素化物燃料電池は、次のような特性を示す:[9][10][11]

  • 電気エネルギーで再充電する能力 (ニッケル水素電池と同様)
  • 低温での動作(最低-20 °Cまで)
  • 高速な「コールド スタート(冷間始動)」特性
  • 外部水素燃料源なしで限られた時間だけ動作する能力により、燃料キャニスターの「ホットスワップ」が可能

性能

金属水素化物燃料電池の電極活性領域が60cm2から250cm2にスケールアップされ、システムを500ワットまでスケールアップできるようになった[12]。電極活性領域のスケールアップは、それぞれが1500ワットの出力を持つ、より高出力の燃料電池スタックを開発する能力も提供した[6]。金属水素化物燃料電池は、250mA/cm2電流密度を達成している[13]。耐久性をテストし、燃料電池スタックは7000時間以上正常に動作した[13]

稼働中のシステムおよびアプリケーション

脚注

関連項目

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