Contents

◆理研で開発された膜技術
◆事業の特徴、概要
◆開発予定製品について
◆理研ベンチャー
◆燃料電池のしくみ
◆ナノ電解質膜の開発(解説編):燃料電池 Vol.9、No.4、2010 よりpdfファイル
◆関連発表論文のリスト


理研で開発された膜技術

 設立者である國武豊喜は、長年有機・無機超薄膜の研究に携わってきました。理研においても、フロンティア研究システムのグループディレクター(1999-2007)として、新規機能材料の開発に力を尽くしました 。特に、ナノサイズの厚みをもつ有機・無機超薄膜に 着目した材料開発は、将来の環境・エネルギー・ 情報技術につながると期待できます。



事業の特徴、概要

 燃料電池は環境・エネルギー問題解決の切り札として期待され、公的予測によれば、2030年頃の本格的な普及時の市場規模は数兆円にのぼるとされています。しかし現在、ガソリンエンジンのような既存熱機関に代替できる技術レベルには至っておらず、燃料電池市場は未成熟です。

 この期待に応えるべく、(株)ナノメンブレンはセラミックナノ電解質膜を活用した、世界初となる中温作動型の固体酸燃料電池の実用化を目指しています。 

 (株)ナノメンブレンの開発する中温作動型燃料電池は、多くの利点を有します。

  • 全固体のプロトン伝導型であるため、発電性能を確保するに必要なサブシステム
      (膜の加湿、加圧管理、予熱管理、冷却システム)が簡素化される
  • 触媒コストが大幅に低減され、かつ多様な燃料を活用できる




  •  中温作動型燃料電池の電解質材料として使用しているアモルファスアルミノシリケートのナノ薄膜は高い
    プロトン伝導性を示します


    開発予定製品について

      (株)ナノメンブレンは、「セラミックナノ電解質膜」を用いて、さまざまな用途に向けての中温作動型燃料電池 システム用の部材を提供いたします。

  • 小容量発電スタック部材 (電解質膜面積 25p2)
  • 中容量発電スタック部材 (電解質膜面積 100p2)
  • 大容量発電スタック部材 (電解質膜面積 800p2)


  • 理研ベンチャー

     (株)ナノメンブレンは、独立行政法人理化学研究所より、「理研ベンチャー」の認定を受けています。理研ベンチャーとは、世界最先端の科学研究分野で活躍する理研の研究者が、自らの研究成果を中核技術として起業した企業群です。基礎的な自然科学研究のテーマを追求する過程で湧き出てきた、「様々な新しい知見や技術」を、日常の暮らしや産業技術に役立てることを目指し、研究成果の迅速な普及と実用化に取り組んでいます。理研ベンチャーの認定により、理化学研究所より以下の支援措置を受けています。
        
    1. 特許権等の実施許諾における優遇措置
    2.   
    3. 共同研究における優遇措置
    4.   
    5. 理研の研究施設内での連絡事務所の設置
    6.   
    7. 兼業及び出向の許可




    燃料電池のしくみ

    関連発表論文のリスト

    	
    A.巨大ナノ膜関係
    	 1.Preparation of Self-supporting Ultrathin Films of Titania by Spin Coating
    		 Hashizume, M. and Kunitake, T. 
    		 Langmuir, 19, 10172-10178(2003)
    	 2.Are Ceramic Nanofilms a Soft Matter?
    		 He., J. H., Kunitake, T.
    		 Soft Matter, 2, 119 - 125 (2006)
    	 3.Preparations of Self-Supporting Nanofilms of Metal Oxides by Casting Processes
    		 Hashizume, M., Kunitake, T.
    		 Soft Matter, 2, 135 - 140 (2006)
    	 4.Robust Free-Standing Nanomenbranes of Organic/Inorganic Interpenetration Networks
    		 Vendamme, R., Onoue, S., Nakao, A. and Kunitake, T. 
    		 Nature Materials, Vol. 5, 494-501(2006)
    	 5.Synthesis and Micromechanical Properties of Flexible, Self-supporting Polymer-SiO2 Nanofilms
    		 Vendamme, R., Ohzono, T., Nakao, A., Shimomura, M. And Kunitake, T.
    		 Langmuir, 23, 2792-2799 (2007)
    	 6.A Large, Freestanding, 20nm thick Nanomembrane based on Epoxy Resin
    		 Watanabe, H. and Kunitake. T.
    		 Adv. Mater., 19, 909-912 (2007)
    	 7.Fabrication of large, robust nanomembranes from diverse, cross-linked polymeric materials
    		 Watanabe, H., Ohzono, T. and Kunitake, T.
    		 Macromolecules, 40, 1369-1391 (2007)
    	 8.Embedding of Individual Ferritin Molecules in Large, Self-supporting Silica Nanofilms
    		 Fujikawa, S., Muto, E. and Kunitake, T.
    		 Langmuir, 23, 4629-2633 (2007)
    	 9.Development of Fabrication of Giant Nanomembranes
    		 Watanabe, H., Vendamme, R. and Kunitake, T.
    		 Bull. Chem. Soc. Jpn., 80, 3, 433-440 (2007)
    	10.Fabrication of Large Nanomembranes by Radical Polymerization of Multifunctional Acrylate Monomers
    		 Watanabe, H.,  Ohzono, T.,  Kunitake, T.
    		 Polymer Journal , 40( 4), 379 (2008 ,)
    	11. Giant Nanomembrane of covalently-hibridized epoxy resin and silica
    		 Hirohmi Watanabe, Emi Muto, Takuya Ohzono, Aiko Nakao, Toyoki Kunitake: 
    		 J. Mater. Chem., 19, 2425( 2009)
    	12. Nanochannel Design by Molecular Imprinting on a Free-standing Ultrathin Titania Membrane
    		 Fujikawa, S., Muto, E., Kunitake, T.:
    		 Langmuir  25(19, 11563 (2009)
    	13. Giant nanomembrane of covalently-hybridized epoxy resin and silica
    		 Watanabe, H., Muto, E., Ohzono, T. Nakao,A., Kunitake T.,: 
    		 J. Mater. Chem.,?19, 2425(2009,)
    
    
    B. 燃料電池、イオン伝導材料
    	 1.Construction of a Fuel Cell from Proton-Conducting Silica Nanofilm
    		 Li, H. and Kunitake, T.
    		 Chemistry Letter, Vol. 35, No. 6, 640 (2006)
    	 2.Synthesis and Li+ Intercalation/extraction in Ultrathin V2O5 Layer and Freestanding V2O5/Pt/PVA Multilayer Films
    		 Li, Y., Kunitake, T. and Aoki, T.
    		 Chem. Mater, 19, 575-580 (2007
    	 3.Efficient Proton Conduction in Dry Nanofilms of Amorphous Alminosilicate
    		 Aoki, Y., Muto, E., Onoue, S., Nakao, A. and Kunitake, T.
    		 Chem. Commn., 2396-2398 (2007)
    	 4.Efficient, Anhydrous Proton-Conducting Nanofilm of Y-Doped Zirconiium Pyrophosphate at Intermediate Temperatures 
    		 Li, Y., Kunitake, T., Aoki, Y., Muto E.,:
    		 Adv. Mater, 20, 2398 (2008)
    	 5. Efficient Proton Conductivity of Gas-Tight Nanomembranes of Silica-Based Double Oxides 
    		 Aoki, Y., Muto, E., Nakao, A., Kunitake T.,: 
    		 Adv. Mater,, 23, 4387(2008)
    	 6. Thickness Dependence of Proton Conductivity of Amorphous Aluminosilicate Nanofilm
    		 Aoki, Y.,  Habazaki, H., Kunitake T.:
    		 Electrochem. Solid-State Lett., 11,13 (2008)
    	 7. Size-Scaling of Proton Conductivity in Amorphous Aluminosilicate Acid Thin Films
    		 Aoki, Y.,??Habazaki, H.,?Kunitake, T.:
    		 J. Am. Chem. Soc., 131 (40), 14399 (2009),
    	 8. Ion-conducting, sub-100 nm-thick film of amorphous hafnium silicate
    		 Aoki, Y. Habazaki, ,H., Kunitake T.:
    		 Solid State Ionics, 181 ( Issue 3-4), 115 (2010)
    	 9. Intermediate-Temperature, Proton-Conducting Membranes of Hafnium Phosphate and Zirconium Phosphate/Borate/Sulfate 
    		 Li, Y., Muto E., Aoki, Y., Kunitake, T.:
    		 J. Electrochem. Soc., 157( 8),. B1103 (2010)