燃料電池の白金触媒劣化プロセス、リアルタイム観察技術で解明へ：燃料電池車（3/3 ページ）

トヨタ自動車は、ファインセラミックスセンター（JFCC）と共同で、燃料電池の化学反応を促進する触媒として不可欠な白金の反応性低下（劣化）に至る挙動をリアルタイムで観察できる新たな手法を開発した。

[朴尚洙，MONOist]

MEMS技術で極小の観察用サンプルを作成

　今回トヨタ自動車とJFCCが開発した手法では、原子レベル（0.1nm）の物質の観察や分析ができる透過型電子顕微鏡の内部に組み込むために燃料電池セルを模擬した極小の観察用サンプルを作成。同サンプルが透過型電子顕微鏡の中に組み込まれた状態で白金微粒子に電圧を掛けられる装置を開発し、白金微粒子が粗大化するプロセスのリアルタイムでの観察を実現した。

　実際の観察結果では、カーボン微粒子上を移動した白金微粒子どうしがくっついて粗大化が起きていることが判明した。

透過型電子顕微鏡の中に極小の観察用サンプルを組み込み、白金微粒子が粗大化するプロセスをリアルタイムで観察する（クリックで拡大） 出典：トヨタ自動車

極小の観察用サンプル。MEMS技術を応用して開発した（クリックで拡大） 出典：トヨタ自動車

　今後は、燃料電池車の走行中に燃料電池セルから出力される電圧の変化を基に、今回の観察手法で白金微粒子がどうなるかを解析する。これによって、燃料電池車の燃料電池の長寿命化や白金使用量の削減につなげるとしている。

今後の取り組み（クリックで拡大） 出典：トヨタ自動車