抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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燃料のもつ化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する燃料電池は,実用的な産業技術として社会導入が始まっている。しかしながら,一般に広く普及するにはまだコストが高くさらなる技術開発が必要である。本稿では,燃料電池自動車用燃料電池に使われる主要なセル構成材(電極触媒,固体高分子電解質膜,セパレータ)の研究開発動向を俯瞰した。より高活性なPt触媒は効率の向上・小型化・Pt使用量低減において重要であり,触媒活性を高める方法としてPtの合金触媒が研究され,特にCoやNi等との合金化で活性が大幅に高まることが報告されている。Pt使用量を大幅に低減する目標に触媒等の技術開発も行われている。触媒金属粒子の表面数原子層(シェル)のみをPtとし,粒子の中心(コア)は低コスト金属を用いるコアシュル触媒技術が提案されている。現状の触媒はカーボン系担体腐食の問題がより大きくなるため,より高い耐久性・安定性を有する次世代触媒担体材料の開発も進められている。一方,Ptを使わない電極触媒の研究が大学を中心に進められている。電解質膜の薄膜化と耐久性向上のため,フッ素系膜のガスバリア性向上や,金属セパレータ由来の不純物に対する不活化剤を導入した不純物イオン耐性向上等の技術開発が行われている。現在使用されているフッ素系膜はコストが高いことに加え,より高温・低加湿における性能向上が課題である。一方,炭化水素系膜は高温での安定化やガス透過性の低さ等の長所があり,劣化しにくい分子構造をもつものが開発されてきている。金属セパレータの素材としては,ステンレスを中心に研究開発が行われてきているが,耐食性の確保と接触抵抗低減のため一般には表面に金めっきが施される。低コスト化や長期耐久性の面で課題があるため,ステンレス鋼中の導電性金属析出物を表面露出させることで,めっきをせずに表面の導電性を改善する技術も開発されている。
