【次世代PEFCの革新技術】【24卒】 東芝エネルギーシステムズ 技術系の通過ES(エントリーシート) No.114910（非公開/非公開）（2023/7/24公開）

電力の安定供給で多くの産業や人々の暮らしを支える仕事を体感したいため、貴社のインターンシップを希望いたします。現在、燃料電池に関する研究を通して、新エネルギーの普及の重要さを改めて実感し、発電事業を積極的に展開している会社に興味を持ちました。中でも貴社は、新エネルギーの弱点である天候や地形などの様々な要因を、多様な技術を用いた発電方法で補い世界の産業や暮らしを支えていると感じています。そこで、実際に貴社のインターンシップに参加することで、安定した電力供給事業において自身がどのように貢献できるのか明確なイメージを確立したいと思っております。 また、電力供給事業の中でも、水素製造システムの製品企画、技術開発及び事業化戦略業務を体感することで、将来の社会基盤を構築する仕事を考える機会としたく、上記テーマを希望いたします。水素は、無毒で高エネルギー密度であることから、有望なエネルギー源ですが、水素の製造・輸送プロセスの難しさから、普及に至っておりません。そこで、本テーマにて新製品や解決案を考えることで、次世代の社会基盤となるような仕事を体感したいと思っております。また、私自身新しいことへの取り組みや事業構想に興味があることからも本テーマを強く希望いたします。大学入学後、未経験なことに積極的に取り組みたいと思い、単身での海外渡航や短期留学を経験いたしました。ここでは、異文化への理解や英語学習等、積極的に行動したからこそ得られた経験がありました。また、大学院入学後は、自身で新しい研究内容を考え、他研究室や他大学と連携を行いながら研究を実施してまいりました。結果、これまで3回の学会に参加することができ、自身の研究遂行力やプレゼン力を培うことができました。以上のように、積極的に取り組める行動力や新しいことを考える思考力に基づき、水素社会の構築においても貢献できると感じ、応募いたしました。 続きを読む

　固体高分子形燃料電池（PEFC）への導入を指向した新規電解質膜の研究を行なっております。 　脱炭素社会の構築に向け、次世代発電システムとして燃料電池の中でも高エネルギー密度・小型軽量化可能といった利点を有するPEFCが注目されています。しかし、PEFCの主要部材である電解質膜は、膜表面や膜内部に取り込まれた水分子を介して水素イオンを伝導し発電させるため、作動に高湿度環境が必要です。そのため、装置内を加湿する専用の加湿器や水分の蒸発を抑制する冷却機等の補機類の搭載による、システムの高価格化・煩雑化がPEFCの普及を妨げております。そこで、無加湿環境でも作動可能なイオン液体が有望視され、加湿器や冷却機の除去によるPEFCの低価格化・簡略化に向けて研究が進められております。イオン液体は、分子間の結合を介してイオンを伝導可能なため無加湿環境での使用に優れております。しかし、イオン液体を用いた先行研究には、大きく2つの課題がございます。1つ目は、イオン液体の膜からの溶出です。膜構造中にドープするだけであったイオン液体は、膜内での保持力が低く時間経過とともにイオン液体が溶出し、大幅な伝導度の低下が起きます。2つ目は、イオン液体の流動性を抑制するために添加する架橋剤による伝導度の低下です。イオン液体の流動性を抑制するために必要な架橋剤は、非イオン伝導性のものがほとんどであり、架橋剤の添加が伝導度を低下させます。そこで、これら2つの課題を解決するため、イオン伝導性架橋剤を用いた高分子化イオン液体含有電解質膜の開発を行なっております。1つ目の課題に対しては、イオン液体の中でも重合性の高分子化イオン液体を樹脂製の高分子と併用することで解決いたしました。イオン液体を含む全ての材料を結合させることで、遊離イオン液体の存在しない高分子のみの電解質膜を作製いたしました。これにより、240時間の長時間稼働でも伝導度の維持を達成しております。2つ目の課題に対しては、イオン伝導性の架橋剤を合成し使用することで解決しております。イオン伝導性化合物の両末端に重合性部位を有する官能基を結合させることで、架橋剤の合成に成功しました。これまで使用していた非イオン伝導性に変えて合成したイオン伝導性架橋剤を用いた場合、伝導度が3倍も向上いたしました。以上の結果から、高分子化イオン液体及びイオン伝導性架橋剤を用いることにより、従来のイオン液体の課題を解決した電解質膜の作製に成功いたしました。今後は、高分子化イオン液体種の検討及びイオン伝導性架橋剤の最適化を通して、より高機能な電解質膜の作製に取り組んでいきます。また、高分子化イオン液体やイオン伝導性架橋剤に関する知見は、燃料電池用電解質膜のみならず、リチウムイオン電池用セパレータやガス分離膜等にも応用でき、非常に発展性の高い研究だと言えます。 続きを読む