成果報告書詳細
管理番号20130000000171
タイトル平成22年度-平成24年度成果報告書 新エネルギーベンチャー技術革新事業 新エネルギーベンチャー技術革新事業(燃料電池・蓄電池) 高速成膜による高導電性DLCセパレータの技術開発
公開日2013/6/22
報告書年度2010 - 2012
委託先名株式会社プラズマイオンアシスト 学校法人龍谷大学
プロジェクト番号P10020
部署名技術開発推進部
和文要約件名:新エネルギーベンチャー技術革新事業/新エネルギーベンチャー技術革新事業(燃料電池・蓄電池)/高速成膜による高導電性DLCセパレータの技術開発

燃料電池を普及させるにはコストダウンが図れる金属セパレータがベストと思われているが、金属腐食による接触抵抗の増大、金属溶出による触媒である白金、電解質を劣化させると言う課題がある。最近我々が開発してきたプラズマイオン注入・成膜技術で金属セパレータにポーラスフリーの導電性DLC膜をコーティングすることにより腐食、金属溶出を防止することが出来ることを見出したことから、本技術を活用したステンレスセパレータの開発を実施した。導電性DLCは400℃に加熱されたステンレスにカーボンイオンを注入・成膜することにより形成した。この膜はダイヤモンド構造のsp3結合がリッチでかつポーラスフリーの導電性DLC膜で、pH2、電圧1V、温度80℃条件下での金属溶出がNiで0.002ppmで、耐食性に優れるものであった。また、導電性DLC膜をICPプラズマで高速に成膜されるため、アンテナコイルと連続成膜装置を開発し、実用化によりコーティングコストが大幅に低減出来る可能性を見出した。
英文要約Title: New Energy Venture Business Technology Innovation Program/ New Energy Venture Business Technology Innovation Program (Fuel Cells and Batteries)/ Technology Development of high conductive Diamond Like Carbon separator by high speed film formation

In order to make fuel cell expand in market, further cost reduction is required. But the metal separator has problem that by using metal separator contact resistance occurred by metal corrosion increases and catalyst layer and membrane degrade. In recent time we found out to protect from corrosion and dissolution of metals by coating the film of porous free conductive DLC with plasma ion implantation and deposition technology that we have developed. Film of conductive DLC is formed by implanting and depositing carbon ion to stainless steel under heating temperature of 400 ℃. This film is porous free and sp3 rich film with construction of diamond and in that result is superior to corrosion resistance and has low contact resistant between stainless steel and carbon paper. Corrosion properties were examined by dynamic polarization measurement under condition of pH2 H2SO4 solution, voltage 1V, temperature of 80 ℃. Under immersion test in distilled water, it was confirmed that Ni of metal content was 0.002ppm by ICP test. Film of electrically conductive DLC was formed with high speed by ICP plasma, and coating cost breakout was performed.
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