白金の触媒としての性能は“白金微粒子”の表面積が大きいほど発電効率が高いとされているが、発電を繰り返すうちに“白金微粒子”が粗大化、やがて発電効率の低下に繋がるそうだ。

従って粗大化するメカニズムを解明する必要があるが、これまでの観察手法では不可能とされていた。つまりこのメカニズムが解明できればコストダウンの道筋も見えて来るという訳だ。

■ 白金触媒の劣化メカニズム解明が鍵に

今回トヨタは発電状態でリアルタイムに“白金微粒子”が粗大化する様子を『透過型電子顕微鏡』を使って捉えることに成功した。

これは顕微鏡内に燃料電池セルを模擬した極小の観察用サンプルを組み込むことで成し得たそうだ。

動画では確かに2個の“白金微粒子”がくっついて粗大化する様子が確認できる。

■ 今回の研究成果は大きな意味を持っている

トヨタではこの装置を使って粒子の粗大化を防ぐ手法を確立すれば、燃料電池の長寿命化や白金使用量の低減が可能になるとみている。

そうした意味では今回の研究成果はまだ最初の一歩に過ぎないかもしれないが、後に2020年代前半のFCV低価格化に向けた大きな第一歩となる可能性を秘めていると言ってよさそうだ。