日立、メタノール燃料電池の発電効率を向上させる技術を開発

日立は2012年3月26日、直接メタノール形燃料電池（DMFC：Direct Methanol Fuel Cell）向けに、水素イオンの伝導性を低下させずに、メタノールの透過性を約2分の1（同社比）に低減する高分子電解質膜を開発した、と発表した。

開発した高分子電解質膜を DMFC に適用することで、発電効率を約5％（同社比）向上する見通しを得た。今後、ポータブル機器用途など小型電源への適用を目指す。

燃料電池は、既存の電力網とは独立した、二酸化炭素排出量が少ないクリーンな発電システム。特に DMFC は液体燃料のメタノールを燃料電池に直接供給できるため小型化しやすく、ポータブル機器電源などへの応用が見込まれている。

一方で、DMFC は他の水素燃料電池と比較すると酸化反応が遅く、発電効率が低いことから、普及には効率の向上が必要だ。

燃料電池で使用される高分子電解質膜には、電子やガスなどは通さず水素イオンのみを透過させる性質が求められるが、従来の DMFC では、メタノールが高分子電解質膜を透過してしまい、燃料ロス、発電性能の低下が生じていた。また、高分子電解質膜のメタノール透過性を低減させると水素イオンの伝導性も同時に低下し、発電性能も低下する。

日立は、高分子電解質膜の燃料吸収率がメタノール透過性に大きく影響することから、燃料吸収率を低減することで高分子電解質膜の膨張を抑制する技術を開発した。

今回の開発は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の助成事業の一環として開発された技術を、さらに発展させたもの。