千葉県立柏中央高等学校 化学部

平成18年度 燃料電池の膜の研究
         2年 杉浦大晶君 JSEC2006最終審査会出場


固体高分子膜型燃料電池(PEFC)の西野田電工KKの「水空電池キット」を
改良して膜の研究をした。(抵抗を接続して電流-電圧を測定している様子)。

平成17年度 燃料電池
         3年山形直也君、1年杉浦大晶君、佐藤正幸君
         県論文展 千葉市教育長賞(県3位)

平成15年度 燃料電池の基礎研究 
         柏中央高校 化学部 2年床田真理君、小川大志君、1年山形直也君
         神奈川大学全国高校生理科・科学論文大賞  努力賞

平成14年度 生物燃料電池の基礎研究 1年 床田真理君
         県論文展 県知事賞(県1位)

ステンレス金網を白金黒めっきした燃料電池測定の様子

平成15年度の研究内容

燃料電池の基礎として、電極のめっきと溶液のpH変化を調べた研究である。

電極の金属めっきの役割について、ステンレス金網に白金、パラジウム、銅、銀、ニッケルめっきし、水素極・酸素極の組み合わせを変えて、得られる電圧と抵抗接続時の電流を詳細に比較検討している。モデル実験として、めっき量により電圧・抵抗接続時の電流の変化を予想を立てて検証した。

水素極と酸素極での水素イオンHの生成、OHの生成を確認するため、フラット型のpH電極で直接電極表面のpH変化を測定している。


pH変化から酸素側を酸性にしたら有利になると仮説をたて、水素側は水酸化カリウム、酸素側は硫酸溶液にすると1.65Vに上昇した。備長炭で電気分解後に電圧が1.0Vを超えた状態になることの原因がわかった。

ステンレス棒や板で小型燃料電池を作り、電圧が出た。

ステンレスを使った小型燃料電池

左:白金黒めっきしたステンレス線と5 mLサンプル管とガラス管(外径6mm)
右:白金黒めっきしたステンレス板と15mLサンプル管とガラス管(外径9mm