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JP2011184789A - Hydrogen production method, hydrogen production apparatus and power generation system - Google Patents

Hydrogen production method, hydrogen production apparatus and power generation system Download PDF

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JP2011184789A JP2010054622A JP2010054622A JP2011184789A JP 2011184789 A JP2011184789 A JP 2011184789A JP 2010054622 A JP2010054622 A JP 2010054622A JP 2010054622 A JP2010054622 A JP 2010054622A JP 2011184789 A JP2011184789 A JP 2011184789A
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JP
Japan
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hydrogen
ammonia borane
generated
anode
cathode
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Hiroshi Inoue
博史 井上
Eiji Higuchi
栄次 樋口
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Osaka Metropolitan University
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Osaka Prefecture University PUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen production method for generating hydrogen at room temperature, in which the generated amount of hydrogen is controlled if need and a hydride is repeatedly used as a hydrogen storage source. <P>SOLUTION: Hydrogen is generated by electrolyzing an electrolyte 3 using an anode 5 and cathode 6 each comprising platinum, palladium, nickel or iron, wherein the electrolyte is prepared by dissolving a supporting electrolyte such as ammonia borane (NH<SB>3</SB>BH<SB>3</SB>) and lithium perchlorate in an organic solvent such as methanol and ethanol and housed in an electrolyte tank 1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、水素製造方法、水素製造装置および発電システムに関する。   The present invention relates to a hydrogen production method, a hydrogen production apparatus, and a power generation system.

近年、人類によるエネルギー消費が増大し、化石燃料の枯渇が問題視されている。また、大量に放出される二酸化炭素は地球温暖化の原因物質とされており、排出量の規制が急務となっている。さらに、窒素酸化物(NOx)や硫黄酸化物(SOx)も、酸性雨といった公害をもたらしている。上記のような問題を解決するための新たなエネルギー源として、燃料電池の燃料とすることができ、燃焼時の排出物が水のみである水素が注目されている。   In recent years, energy consumption by humans has increased, and depletion of fossil fuels has been regarded as a problem. In addition, carbon dioxide released in large quantities is considered to be a causative agent for global warming, and regulations on emissions are urgently needed. In addition, nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) also cause pollution such as acid rain. As a new energy source for solving the above-mentioned problems, hydrogen that can be used as fuel for fuel cells and that emits only water is attracting attention.

しかし、水素は常温において気体であるため、その貯蔵方法に難点がある。現在用いられている水素貯蔵方法は、(1)高圧ガスとして貯蔵、(2)液体水素として貯蔵、(3)水素吸蔵合金に貯蔵、(4)有機材料に吸着または付加させて貯蔵、(5)水素化物として貯蔵の5種類に大別される。
これらの水素貯蔵方法の中でも、アンモニアボランなどの水素化物は、質量あたりの水素含有率に優れているため、水素化物から水素を取り出す方法が特に注目されている(例えば、特許文献1参照)。
However, since hydrogen is a gas at room temperature, its storage method is difficult. Currently used hydrogen storage methods are (1) stored as high pressure gas, (2) stored as liquid hydrogen, (3) stored in hydrogen storage alloy, (4) stored by adsorbing or adding to organic materials, (5 ) There are five types of storage as hydrides.
Among these hydrogen storage methods, a hydride such as ammonia borane has an excellent hydrogen content per mass, and therefore, a method of taking out hydrogen from the hydride has attracted particular attention (see, for example, Patent Document 1).

特表2008−528438号公報Special table 2008-528438 gazette

しかし、従来の水素化物から水素を取り出す方法では、水素化物を加熱することにより、水素を発生させるため、加熱するためのエネルギーが必要であり、また、必要に応じて水素の発生を調節することが難しい。また、従来の方法では、水素化物を加熱することにより水素を発生させるのと同時に副生成物が生じ、この副生成物が水素化物を水素貯蔵源として繰り返し利用することを難しくする場合がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、室温において水素を発生させることができ、また必要に応じて水素発生量を調節することができ、水素化物を水素貯蔵源として繰り返し利用することが可能な水素製造方法を提供する。
However, in the conventional method of extracting hydrogen from hydride, hydrogen is generated by heating the hydride, so energy for heating is required, and the generation of hydrogen is adjusted as necessary. Is difficult. In the conventional method, by heating the hydride to generate hydrogen, a by-product is generated at the same time, and this by-product may make it difficult to repeatedly use the hydride as a hydrogen storage source.
The present invention has been made in view of such circumstances, can generate hydrogen at room temperature, can adjust the amount of hydrogen generation as necessary, and repeatedly uses hydride as a hydrogen storage source. A hydrogen production method that can be used is provided.

本発明は、有機溶媒にアンモニアボラン(NH3BH3)および支持電解質が溶解した電解液を電気分解することにより、水素を発生させることを特徴とする水素製造方法を提供する。 The present invention provides a method for producing hydrogen, characterized in that hydrogen is generated by electrolyzing an electrolytic solution in which ammonia borane (NH 3 BH 3 ) and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent.

本発明によれば、有機溶媒にアンモニアボランおよび支持電解質が溶解した電解液を電気分解することにより、アンモニアボランの脱水素反応を電気化学的に進行させることができ、水素を発生させることができる。また、この脱水素反応を室温程度の温度で進行させることができる。
本発明によれば、水素を発生させたい場合に電気分解を行い水素を発生させることができ、水素を発生させたくない場合に電気分解を停止して、水素を発生させない又は発生量を少なくすることができる。このことにより、必要に応じて水素の発生を調節することができる。
本発明によれば、アンモニアボランの脱水素反応は、電気分解を行う電極表面で進行するため、電極を電解液から引き上げることにより水素発生を完全に停止させることができる。
本発明によれば、電解液としてアンモニアボランおよび支持電解質が溶解した有機溶媒を用いるため、アンモニアボランへの還元が難しいホウ酸などを生成させずに水素を発生させることができる。このため、アンモニアボランの脱水素反応により生じる反応生成物を水素化し、アンモニアボランへの還元が可能となり、電解液に含まれるアンモニアボランを水素貯蔵源として繰り返し利用することが可能である。
本発明によれば、水素質量密度が19.6質量%であるアンモニアボランを水素貯蔵源として用いるため、より多くの水素を発生させることが可能である。
According to the present invention, by electrolyzing an electrolytic solution in which ammonia borane and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent, a dehydrogenation reaction of ammonia borane can proceed electrochemically, and hydrogen can be generated. . In addition, this dehydrogenation reaction can proceed at a temperature of about room temperature.
According to the present invention, when hydrogen is to be generated, electrolysis can be performed to generate hydrogen, and when hydrogen is not desired to be generated, the electrolysis is stopped so that hydrogen is not generated or the amount generated is reduced. be able to. This makes it possible to adjust the generation of hydrogen as required.
According to the present invention, the dehydrogenation reaction of ammonia borane proceeds on the surface of the electrode where electrolysis is performed, so that hydrogen generation can be completely stopped by pulling up the electrode from the electrolyte.
According to the present invention, since an organic solvent in which ammonia borane and a supporting electrolyte are dissolved is used as an electrolytic solution, hydrogen can be generated without generating boric acid or the like that is difficult to reduce to ammonia borane. Therefore, the reaction product generated by the dehydrogenation reaction of ammonia borane can be hydrogenated and reduced to ammonia borane, and ammonia borane contained in the electrolyte can be repeatedly used as a hydrogen storage source.
According to the present invention, since ammonia borane having a hydrogen mass density of 19.6% by mass is used as a hydrogen storage source, more hydrogen can be generated.

本発明の一実施形態の水素製造装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the hydrogen production apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の発電システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the electric power generation system of one Embodiment of this invention. サイクリックボルタンメトリー実験を行った装置の概略図である。It is the schematic of the apparatus which performed the cyclic voltammetry experiment. メタノール溶液中でのサイクリックボルタモグラムである。It is a cyclic voltammogram in a methanol solution. アンモニアボランを含むメタノール溶液およびアンモニアボランを含まないメタノールに対するサイクリックボルタモグラムである。It is a cyclic voltammogram with respect to the methanol solution containing ammonia borane and methanol not containing ammonia borane. アンモニアボランを含むメタノール溶液のサイクリックボルタモグラムである。It is a cyclic voltammogram of a methanol solution containing ammonia borane. 定電位電解をした時の、酸化電流の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of an oxidation current when carrying out constant potential electrolysis. 作用極側での水素発生量の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the amount of hydrogen generation on the working electrode side. 対極側での水素発生量の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the amount of hydrogen generation on the counter electrode side. 得られた電気量と、作用極側での水素発生量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of electricity obtained, and the amount of hydrogen generation on the working electrode side. 得られた電気量と、対極側での水素発生量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the obtained electric quantity and the amount of hydrogen generation on the counter electrode side. 0.5V vs. Ag/AgClでの定電位電解を行った場合の、電流の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of an electric current at the time of performing constant potential electrolysis with 0.5V vs. Ag / AgCl. 得られた電気量と、作用極側での水素発生量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of electricity obtained, and the amount of hydrogen generation on the working electrode side. 得られた電気量と、対極側での水素発生量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the obtained electric quantity and the amount of hydrogen generation on the counter electrode side. 1.1V vs. Ag/AgClにおける定電位電解での電流変化を示すグラフである。It is a graph which shows the electric current change by the constant potential electrolysis in 1.1V vs. Ag / AgCl. 得られた電気量と、作用極側での水素発生量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of electricity obtained, and the amount of hydrogen generation on the working electrode side. 得られた電気量と、対極側での水素発生量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the obtained electric quantity and the amount of hydrogen generation on the counter electrode side.

本発明の水素製造方法は、有機溶媒にアンモニアボラン(NH3BH3)および支持電解質が溶解した電解液を電気分解することにより、水素を発生させることを特徴とする。 The hydrogen production method of the present invention is characterized in that hydrogen is generated by electrolyzing an electrolytic solution in which ammonia borane (NH 3 BH 3 ) and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent.

アンモニアボランとは、化学式NH3BH3で表すことができる化合物である。なお、図面中では、アンモニアボランをABと略して記載している。 Ammonia borane is a compound that can be represented by the chemical formula NH 3 BH 3 . In the drawings, ammonia borane is abbreviated as AB.

本発明の水素製造方法において、前記有機溶媒は、アルコールであることが好ましい。
このことにより、アンモニアボランを有機溶媒に溶解することができる。
本発明の水素製造方法において、前記電解液は、10mmol・dm-3以上100mmol・dm-3以下のアンモニアボラン濃度を有することが好ましい。
このことにより、アンモニアボランの脱水素反応を電気化学的に進行させることができ、水素を発生させることができる。
In the hydrogen production method of the present invention, the organic solvent is preferably an alcohol.
Thereby, ammonia borane can be dissolved in an organic solvent.
In the hydrogen production method of the present invention, the electrolytic solution preferably has an ammonia borane concentration of 10 mmol · dm −3 or more and 100 mmol · dm −3 or less.
Thereby, the dehydrogenation reaction of ammonia borane can proceed electrochemically, and hydrogen can be generated.

本発明は、有機溶媒にアンモニアボラン(NH3BH3)および支持電解質が溶解した電解液を溜める電解液槽と、陽極と、陰極とを備え、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより前記陽極または前記陰極から水素を発生させる水素製造装置も提供する。
この水素製造装置により、アンモニアボランの脱水素反応を電気化学的に進行させることができ、水素を発生させることができる。
本発明の水素製造装置において、陽極および陰極は、白金、パラジウム、ニッケル、銅または鉄からなるが好ましい。
このことにより、陽極または陰極から水素を発生させることができる。
The present invention includes an electrolytic bath for storing an electrolytic solution in which ammonia borane (NH 3 BH 3 ) and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent, an anode, and a cathode, and a voltage is applied between the anode and the cathode. Thus, a hydrogen production apparatus for generating hydrogen from the anode or the cathode is also provided.
With this hydrogen production apparatus, the dehydrogenation reaction of ammonia borane can proceed electrochemically, and hydrogen can be generated.
In the hydrogen production apparatus of the present invention, the anode and the cathode are preferably made of platinum, palladium, nickel, copper or iron.
Thereby, hydrogen can be generated from the anode or the cathode.

本発明は、本発明の水素製造装置と、前記水素製造装置から発生させた水素を燃料とすることが可能な燃料電池とを備える発電システムも提供する。
本発明の発電システムにより、電気が必要なときに水素を発生させ、燃料電池が発電することができる。
The present invention also provides a power generation system including the hydrogen production apparatus of the present invention and a fuel cell capable of using hydrogen generated from the hydrogen production apparatus as a fuel.
With the power generation system of the present invention, hydrogen can be generated when electricity is required, and the fuel cell can generate power.

以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configurations shown in the drawings and the following description are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to those shown in the drawings and the following description.

水素製造装置の構成
図1は本発明の一実施形態の水素製造装置の構成を示す概略図である。
Diagram 1 of the hydrogen production device is a schematic diagram showing a configuration of a hydrogen production device according to an embodiment of the present invention.

本実施形態の水素製造方法は、有機溶媒にアンモニアボラン(NH3BH3)および支持電解質が溶解した電解液3を電気分解することにより、水素を発生させることを特徴とする。
本実施形態の水素製造装置20は、有機溶媒にアンモニアボラン(NH3BH3)および支持電解質が溶解した電解液3を溜める電解液槽1と、陽極5と、陰極6とを備え、陽極5と陰極6との間に電圧を印加することにより、陽極5から水素を発生させる。
The hydrogen production method of this embodiment is characterized in that hydrogen is generated by electrolyzing an electrolytic solution 3 in which ammonia borane (NH 3 BH 3 ) and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent.
The hydrogen production apparatus 20 of this embodiment includes an electrolytic solution tank 1 that stores an electrolytic solution 3 in which ammonia borane (NH 3 BH 3 ) and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent, an anode 5, and a cathode 6. Hydrogen is generated from the anode 5 by applying a voltage between the cathode 5 and the cathode 6.

また、本実施形態の水素製造装置20は、参照電極8をさらに有してもよい。
また、本実施形態の水素製造装置20は、電解液槽1、陽極5、陰極6、参照電極8、電解液3の注入口、排出口、発生気体の取り出し口などを備えた電解槽を有してもよい。
以下、本実施形態の水素製造方法、水素製造装置20および発電システムについて説明する。
Further, the hydrogen production apparatus 20 of the present embodiment may further include a reference electrode 8.
In addition, the hydrogen production apparatus 20 of the present embodiment has an electrolytic cell provided with an electrolytic solution tank 1, an anode 5, a cathode 6, a reference electrode 8, an injection port for the electrolytic solution 3, a discharge port, a generated gas extraction port, and the like. May be.
Hereinafter, the hydrogen production method, the hydrogen production apparatus 20, and the power generation system of this embodiment will be described.

1.水素製造装置
水素製造装置20は、有機溶媒にアンモニアボラン(NH3BH3)および支持電解質が溶解した電解液3を電気分解することにより水素を発生させる装置である。電気分解に用いる電源は、特に限定されないが、例えば、水素製造装置で発生させた水素を導入した燃料電池を用いてもよく、太陽電池などを用いてもよい。
1. Hydrogen Production Device The hydrogen production device 20 is a device that generates hydrogen by electrolyzing an electrolytic solution 3 in which ammonia borane (NH 3 BH 3 ) and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent. The power source used for the electrolysis is not particularly limited. For example, a fuel cell into which hydrogen generated by a hydrogen production apparatus is introduced may be used, or a solar cell may be used.

2.電解液槽
電解液槽1は、電解液3を溜めることができる容器であって、陽極5および陰極6を電解液3に接触させることができるものであれば特に限定されないが、例えば、図1に示したようなH字型の電解液槽1である。また、電解液槽1は、ガス排出路15を備えてもよい。このことにより、陽極5または陰極6から発生させた気体を回収することができる。また、電解液槽1は、電解液3が流れることができるようなものでもよい。
また、電解液槽1は、陽極5を入れる電解液3を溜める槽と陰極6を入れる電解液3を溜める槽を隔膜やイオン交換膜で分離されていてもよい。
2. Electrolytic Solution Tank The electrolytic solution tank 1 is a container that can store the electrolytic solution 3 and is not particularly limited as long as the anode 5 and the cathode 6 can be brought into contact with the electrolytic solution 3. For example, FIG. The H-shaped electrolytic solution tank 1 as shown in FIG. Further, the electrolytic solution tank 1 may include a gas discharge path 15. As a result, the gas generated from the anode 5 or the cathode 6 can be recovered. Further, the electrolytic solution tank 1 may be one in which the electrolytic solution 3 can flow.
In the electrolytic solution tank 1, a tank for storing the electrolytic solution 3 for storing the anode 5 and a tank for storing the electrolytic solution 3 for storing the cathode 6 may be separated by a diaphragm or an ion exchange membrane.

3.電解液
電解液3は、有機溶媒にアンモニアボランおよび支持電解質が溶解した電解液である。このことにより、陽極でアンモニアボランの酸化的脱水素反応を電気化学的に進行させることができ、水素を発生させることができる。また、電解液3は、有機電解液であってもよい。
アンモニアボランは、化学式NH3BH3で表される物質であり、水素質量密度が19.6質量%と高い。また、アンモニアボラン1molから最高で水素ガス3molを発生させることが可能であり、質量あたりの水素発生量がとても多い物質である。また、本実施形態の水素発生装置でアンモニアボランの酸化的脱水素反応を電気化学的に進行させ、水素を発生させた後、アンモニアボランの反応生成物を水素化することにより、アンモニアボランへ還元することが可能である。このことにより、アンモニアボランを水素貯蔵源として繰り返し用いることが可能である。
3. Electrolytic Solution The electrolytic solution 3 is an electrolytic solution in which ammonia borane and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent. As a result, the oxidative dehydrogenation reaction of ammonia borane can proceed electrochemically at the anode, and hydrogen can be generated. Further, the electrolytic solution 3 may be an organic electrolytic solution.
Ammonia borane is a substance represented by the chemical formula NH 3 BH 3 and has a high hydrogen mass density of 19.6% by mass. Moreover, it is possible to generate 3 mol of hydrogen gas at a maximum from 1 mol of ammonia borane, and the amount of hydrogen generated per mass is very large. In addition, the oxidative dehydrogenation reaction of ammonia borane proceeds electrochemically in the hydrogen generator of the present embodiment to generate hydrogen, and then the reaction product of ammonia borane is reduced to ammonia borane by hydrogenation. Is possible. This makes it possible to repeatedly use ammonia borane as a hydrogen storage source.

電解液3には水が極力含まれていない方がよい。電解液3に含まれる水は、アンモニアボランの加水分解反応によりホウ酸などの物質の生成の原因となる場合がある。
このことによりアンモニアボランの酸化的脱水素反応によりホウ酸などの物質が生成することを防止することができる。ホウ酸は、還元処理を行うことによりアンモニアボランに還元することが難しい。このため、ホウ酸が生成すると、アンモニアボランを水素貯蔵源としての繰り返し用いることを阻害する原因となる。従って、電解液3に含まれるアンモニアボランは、水素貯蔵源として繰り返し用いることが可能となると考えられる。
It is better that the electrolyte 3 does not contain water as much as possible. The water contained in the electrolytic solution 3 may cause generation of a substance such as boric acid due to the hydrolysis reaction of ammonia borane.
This can prevent substances such as boric acid from being generated by the oxidative dehydrogenation reaction of ammonia borane. It is difficult to reduce boric acid to ammonia borane by performing a reduction treatment. For this reason, when boric acid is generated, it is a cause of hindering repeated use of ammonia borane as a hydrogen storage source. Therefore, it is considered that the ammonia borane contained in the electrolytic solution 3 can be repeatedly used as a hydrogen storage source.

電解液3に含まれる有機溶媒は、アルコールが好ましい。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、またはグリセリンである。また、有機溶媒をメタノールとすることにより、陰極6においてメタノールを還元することにより水素を発生させる反応を進行させることができる。   The organic solvent contained in the electrolytic solution 3 is preferably alcohol. For example, methanol, ethanol, propanol, 2-propanol, ethylene glycol, or glycerin. In addition, by using methanol as the organic solvent, it is possible to proceed a reaction for generating hydrogen by reducing methanol at the cathode 6.

また、電解液3は、支持電解質を含む。このことにより、電解液3が導電性を有することができる。支持電解質は、例えば、過塩素酸リチウム、六フッ化ホウ酸リチウムなどである。   Moreover, the electrolyte solution 3 contains a supporting electrolyte. Thereby, the electrolyte solution 3 can have electroconductivity. Examples of the supporting electrolyte include lithium perchlorate and lithium hexafluoroborate.

また、電解液3の温度は、例えば、室温、または0℃〜50℃である。このことによりアンモニアボランの熱分解による水素発生を抑制することができ、陽極5と陰極6との間に印加する電圧を調節することにより、水素発生量の調節を容易にすることができる。   Moreover, the temperature of the electrolyte solution 3 is room temperature or 0 degreeC-50 degreeC, for example. Thus, hydrogen generation due to thermal decomposition of ammonia borane can be suppressed, and adjustment of the amount of hydrogen generation can be facilitated by adjusting the voltage applied between the anode 5 and the cathode 6.

4.陽極および陰極
陽極5および陰極6は、この両極に電圧を印加させることができ、陽極において酸化反応を進行させることができ、陰極において還元反応を進行させることができるものであれば特に限定されない。
例えば、陽極5および陰極6は、白金、パラジウム、ニッケル、銅、鉄などの8〜11属遷移金属からなってもよい。また、これらの金属板などを使用することができる。また、陽極5および陰極6に白金を用いた場合、白金は、触媒活性が高いため、アンモニアボランの酸化的脱水素反応を効率的に生じさせることができ、水素をより効率的に発生させることができる。ただし、白金は、触媒活性が高いため、陽極5と陰極6との間に電圧を印加しない場合でも、アンモニアボランの酸化的脱水素反応は、反応速度は遅いが進行してしまう。しかし、陽極5および陰極6を電解液3から引き上げることによりこの進行を完全に停止させることができる。
4). Anode and Cathode The anode 5 and the cathode 6 are not particularly limited as long as a voltage can be applied to both electrodes, an oxidation reaction can proceed at the anode, and a reduction reaction can proceed at the cathode.
For example, the anode 5 and the cathode 6 may be made of an 8-11 group transition metal such as platinum, palladium, nickel, copper, and iron. Moreover, these metal plates etc. can be used. In addition, when platinum is used for the anode 5 and the cathode 6, since platinum has a high catalytic activity, it can efficiently generate oxidative dehydrogenation of ammonia borane and generate hydrogen more efficiently. Can do. However, since platinum has a high catalytic activity, the oxidative dehydrogenation reaction of ammonia borane proceeds even if the voltage is not applied between the anode 5 and the cathode 6, although the reaction rate is slow. However, this progress can be completely stopped by pulling up the anode 5 and the cathode 6 from the electrolytic solution 3.

また、陽極5と陰極6との間に電圧を印加すると、陽極5において水素を発生させることができ、陽極5と陰極6との間に印加する電圧をなくすと、水素の発生量を少なくすることができる。このことにより、陽極5と陰極6との間に印加する電圧を調節することにより、水素の発生量を調節することができ、必要に応じて水素を発生させることができる。   Further, when a voltage is applied between the anode 5 and the cathode 6, hydrogen can be generated at the anode 5. When the voltage applied between the anode 5 and the cathode 6 is eliminated, the amount of generated hydrogen is reduced. be able to. Thus, the amount of hydrogen generated can be adjusted by adjusting the voltage applied between the anode 5 and the cathode 6, and hydrogen can be generated as necessary.

陽極5と陰極6との間に印加する電圧は、陽極5から水素を発生させることができれば特に限定されないが、例えば1V〜3Vの電圧を印加させ水素を発生させることができる。
また、陽極5の電位は、銀―塩化銀電極に対して0.1V〜0.5Vとすることができる。
The voltage applied between the anode 5 and the cathode 6 is not particularly limited as long as hydrogen can be generated from the anode 5, but for example, a voltage of 1V to 3V can be applied to generate hydrogen.
The potential of the anode 5 can be set to 0.1 V to 0.5 V with respect to the silver-silver chloride electrode.

5.参照電極
参照電極8は、電解液3中で安定な電位を示し、電極電位の算出や測定や設定の基準となる電極であれば特に限定されないが、例えば、銀―塩化銀電極などである。
5. Reference electrode The reference electrode 8 is not particularly limited as long as it is an electrode that shows a stable potential in the electrolytic solution 3 and serves as a reference for calculation, measurement, and setting of the electrode potential. For example, it is a silver-silver chloride electrode.

6.発電システム
図2は、本実施形態の発電システムの構成を示す概略図である。
本実施形態の発電システムは、水素製造装置20と、水素製造装置20から発生させた水素を燃料とすることが可能な燃料電池26とを備える。
水素製造装置20は、必要に応じて水素を発生させることができるため、発電が必要なときに水素を燃料電池26の燃料極24に供給することができる。このことにより、燃料電池26は、電気が必要なときに発電をすることができる。
6). Power Generation System FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the power generation system of this embodiment.
The power generation system of this embodiment includes a hydrogen production device 20 and a fuel cell 26 that can use hydrogen generated from the hydrogen production device 20 as fuel.
Since the hydrogen production apparatus 20 can generate hydrogen as necessary, hydrogen can be supplied to the fuel electrode 24 of the fuel cell 26 when power generation is necessary. Thus, the fuel cell 26 can generate power when electricity is required.

実験
1.電極の作製
陽極(作用極)5、陰極(対極)6の作製
5×5mmの白金板(陽極5)および10×10mmの白金板(陰極6)(ニラコ、PT-353382、厚さ0.1mm)と白金線(ニラコ、PT-351385、線径0.50mm)とを用いて、陽極5および陰極6を作製した。また、作製した陽極5および陰極6について電解研磨を行った。電解研磨は、参照電極に可逆水素電極(RHE)、電解液に0.5M H2SO4(WAKO、190-04675、96+ %、F.W.=98.08)を用いてセルを構築し、高純度窒素(住友精化、99.999 %)を10分間バブリングした後、0.05〜1.2Vの電位範囲を100mVs-1の走査速度で、Ptに特有なサイクリックボルタモグラムが得られるまで行った。
Experiment 1. Production of electrodes Production of anode (working electrode) 5 and cathode (counter electrode) 6 5 × 5 mm platinum plate (anode 5) and 10 × 10 mm platinum plate (cathode 6) (Niraco, PT-353382, thickness 0.1 mm ) And a platinum wire (Niraco, PT-351385, wire diameter 0.50 mm), anode 5 and cathode 6 were produced. Further, the produced anode 5 and cathode 6 were subjected to electrolytic polishing. For electropolishing, a cell is constructed using a reversible hydrogen electrode (RHE) as the reference electrode and 0.5MH 2 SO 4 (WAKO, 190-04675, 96 +%, FW = 98.08) as the electrolyte, and high purity nitrogen After bubbling (Sumitomo Seika, 99.999%) for 10 minutes, a potential range of 0.05 to 1.2 V was performed at a scanning speed of 100 mVs −1 until a cyclic voltammogram peculiar to Pt was obtained.

参照電極の作製
アルゴンで満たされたグローブバッグ内で銀線を紙やすりで研磨し、参照電極用銀塩化銀インク(BAS、コードNo. 011464)を塗布した。その後、銀線をサンプル管内に封入し、1日乾燥させた。ガラス管の先端にバイコールガラス(BAS、Cat. No. 012182、直径2.73mm、高さ4mm)を熱収縮チューブ(BAS、Cat. No. 012183、直径3mm)で固定した。
また、塩化リチウム(Mitsuwa、39141、99 %、F.W.=42.40、以下LiClと表記)を減圧下、120 ℃で3時間乾燥させた。真空引きを行いながら自然冷却したLiClを、グローブボックスに入れ、脱水メタノール(WAKO、132-12385、99.8%、F.W.=32.04)10mlを注ぎ、サンプル管のふたをしっかりと閉め、さらにテフロンテープを巻いてグローブボックスから取り出した。50℃の水が入った恒温槽に30分間浸し、自然冷却後に再びグローブボックス内で静置することで、飽和塩化リチウム溶液を調製した。
これらを用いて、グローブボックス内で参照電極を作製した。
Preparation of Reference Electrode A silver wire was polished with sandpaper in a glove bag filled with argon, and a silver / silver chloride ink for reference electrode (BAS, code No. 011464) was applied. Thereafter, a silver wire was sealed in the sample tube and dried for one day. Vycor glass (BAS, Cat. No. 012182, diameter 2.73 mm, height 4 mm) was fixed to the tip of the glass tube with a heat-shrinkable tube (BAS, Cat. No. 012183, diameter 3 mm).
Lithium chloride (Mitsuwa, 39141, 99%, FW = 42.40, hereinafter referred to as LiCl) was dried at 120 ° C. under reduced pressure for 3 hours. LiCl naturally cooled while vacuuming is put in a glove box, 10 ml of dehydrated methanol (WAKO, 132-12385, 99.8%, FW = 32.04) is poured, the sample tube lid is closed tightly, and Teflon tape is added. Was taken out of the glove box. A saturated lithium chloride solution was prepared by immersing in a thermostatic bath containing 50 ° C. water for 30 minutes, and allowing to stand in a glove box again after natural cooling.
Using these, a reference electrode was produced in the glove box.

2.サイクリックボルタンメトリー実験
メタノール中でのアンモニアボランの電気化学的特性を調べるため、サイクリックボルタンメトリーを行った。装置にはALS-730C(BAS)を用いた。グローブボックス内で、10、20、30mMのアンモニアボランと過塩素酸リチウム(WAKO、123-05741、98+%、F.W.=106.39、以下LiClO4と表記)を、10mlの脱水メタノールに溶解させて電解液とし、図3に示すようなセルを構築した。グローブボックスからセルを取り出し、高純度窒素を15分間バブリングした。室温において、様々な電位範囲を20mVs-1の走査速度でサイクリックボルタンメトリーを行った。アンモニアボランを含まない電解液についても、同様の測定を行った。支持電解質であるLiClO4は、120℃で脱水処理したものを使用し、濃度は0.5Mとした。
2. Cyclic voltammetry experiment Cyclic voltammetry was performed to investigate the electrochemical properties of ammonia borane in methanol. ALS-730C (BAS) was used as the apparatus. In the glove box, 10, 20, and 30 mM ammonia borane and lithium perchlorate (WAKO, 123-05741, 98 +%, FW = 106.39, hereinafter referred to as LiClO 4 ) are dissolved in 10 ml of dehydrated methanol for electrolysis. A cell as shown in FIG. 3 was constructed as a liquid. The cell was removed from the glove box and high purity nitrogen was bubbled for 15 minutes. Cyclic voltammetry was performed at room temperature with a scanning speed of 20 mVs −1 in various potential ranges. The same measurement was performed for an electrolyte solution containing no ammonia borane. LiClO 4 as the supporting electrolyte was dehydrated at 120 ° C., and the concentration was 0.5M.

メタノールの電位窓
N2飽和、0.5MLiClO4を含むメタノール溶液中でのサイクリックボルタモグラムを図4に示す。この図から、電極にPtを用いた場合、正電位方向の電位走査では1.2V付近から酸化電流が認められた。また、負電位方向の電位走査では−0.8V付近から還元電流が認められ、電極からは気泡が発生していた。この気泡は、Pt電極上で化1のような反応が進行したことにより生成した水素であると考えられる。
Methanol potential window
A cyclic voltammogram in a methanol solution containing N 2 saturated, 0.5M LiClO 4 is shown in FIG. From this figure, when Pt was used for the electrode, an oxidation current was observed from around 1.2 V in the potential scan in the positive potential direction. Further, in the potential scanning in the negative potential direction, a reduction current was observed from around −0.8 V, and bubbles were generated from the electrodes. This bubble is considered to be hydrogen produced by the reaction of Chemical Formula 1 on the Pt electrode.

(化1)
2 CH3OH + 2 e- → 2 CH3O- + H2
(Chemical formula 1)
2 CH 3 OH + 2 e - → 2 CH 3 O - + H 2

これらの結果より、電極にPtを用いた場合メタノールの電位窓は−0.8V〜1.2Vであると判断した。   From these results, it was judged that the potential window of methanol was −0.8 V to 1.2 V when Pt was used for the electrode.

アンモニアボランを含む溶液のサイクリックボルタモグラム
10、20、30mMのアンモニアボランを含むメタノール溶液およびアンモニアボランを含まないメタノールに対する、−0.7V〜0.7V vs. Ag/AgClの電位範囲におけるサイクリックボルタモグラムを図5に示す。電極にはPt板を用いた。この電位範囲において、アンモニアボランを含まない場合、酸化電流はほとんど流れなかった。一方、アンモニアボランを含む場合、いずれの濃度でも−0.3V付近から酸化電流が認められ、0V付近でピークに達した。また、アンモニアボランの濃度が濃くなるにつれて、酸化電流も大きくなり、作用極で気泡の発生が見られた。従って、アンモニアボランを含むメタノール溶液では、アンモニアボランの酸化的脱水素反応が起こっていると考えられる。10mMのアンモニアボランを含むメタノール溶液の、−1.2V〜1.6V vs. Ag/AgClの電位範囲におけるサイクリックボルタモグラムを図6に示す。この電位範囲でも、0V付近に酸化ピークが見られた。また、0.5V付近で電流が少し減少し、1.2V付近から大きな酸化電流が流れた。さらに負電位側へ走査すると、0.85V付近に酸化ピークが見られた。アンモニアボランを含まない場合、このようなピークが見られていないことから、アンモニアボランの酸化反応に関係するピークであると考えられる。そこで、0.1V、0.5V、1.1Vでの定電位電解を行い、アンモニアボランの電気化学的酸化反応によって発生した気体をガスクロマトグラフィーにより定性・定量した。
Cyclic voltammogram of a solution containing ammonia borane Cyclic voltammogram in a potential range of −0.7 V to 0.7 V vs. Ag / AgCl for methanol solutions containing 10, 20, 30 mM ammonia borane and methanol containing no ammonia borane. Is shown in FIG. A Pt plate was used as the electrode. In this potential range, almost no oxidation current flowed when ammonia borane was not included. On the other hand, when ammonia borane was contained, an oxidation current was observed from around −0.3 V at any concentration, and reached a peak at around 0 V. Further, as the concentration of ammonia borane increased, the oxidation current also increased, and bubbles were observed at the working electrode. Therefore, it is considered that an oxidative dehydrogenation reaction of ammonia borane occurs in a methanol solution containing ammonia borane. FIG. 6 shows a cyclic voltammogram of a methanol solution containing 10 mM ammonia borane in a potential range of −1.2 V to 1.6 V vs. Ag / AgCl. Even in this potential range, an oxidation peak was observed near 0V. In addition, the current decreased slightly near 0.5V, and a large oxidation current flowed from around 1.2V. Further scanning to the negative potential side showed an oxidation peak in the vicinity of 0.85V. When no ammonia borane is contained, since such a peak is not observed, it is considered that the peak is related to the oxidation reaction of ammonia borane. Therefore, constant potential electrolysis at 0.1 V, 0.5 V, and 1.1 V was performed, and the gas generated by the electrochemical oxidation reaction of ammonia borane was qualitatively and quantitatively analyzed by gas chromatography.

3.定電位電解測定
アンモニアボランの電気化学的脱水素反応を調べるため、定電位電解測定を行った。装置はALS-730C(BAS)を用いた。図1に示すようなセルを構築し、シリコン製シール剤(GE東芝シリコーン、6-377-01、TSE382C)を塗布して一晩乾燥させた。グローブボックス内において、10mMのアンモニアボランと0.5MのLiClO4を30mlの脱水メタノールに溶解させ、セル内に注入した。グローブボックスからセルを取り出し、高純度窒素を15分間バブリングした後、室温で、電解液をスターラーで撹拌させながら0.1、0.5、1.1V vs. Ag/AgClで定電位電解を24時間行った。作用極側の気相をマイクロシリンジ(HAMILTON、4015-42005、1705RN、50ml)で30ml採取し、ガスクロマトグラフィーによって成分を定性・定量した。対極側の気相についても30ml採取し、ガスクロマトグラフィーによって成分を定性・定量した。また、エレクトロメーター(NIKKOU KEISOKU、ELECTRO METER NE-1)を用いて、定電位電解中の電圧を測定した。アンモニアボランを含まない電解液についても、同様の測定を行った。
3. Constant-potential electrolysis measurement To investigate the electrochemical dehydrogenation of ammonia borane, a constant-potential electrolysis measurement was performed. The apparatus used was ALS-730C (BAS). A cell as shown in FIG. 1 was constructed, and a silicone sealant (GE Toshiba Silicone, 6-377-01, TSE382C) was applied and dried overnight. In the glove box, 10 mM ammonia borane and 0.5 M LiClO 4 were dissolved in 30 ml of dehydrated methanol and injected into the cell. After removing the cell from the glove box and bubbling high-purity nitrogen for 15 minutes, constant potential electrolysis was performed at room temperature with 0.1, 0.5, 1.1 V vs. Ag / AgCl while stirring the electrolyte with a stirrer. Went for hours. 30 ml of the gas phase on the working electrode side was collected with a micro syringe (HAMILTON, 4015-42005, 1705RN, 50 ml), and the components were qualitatively and quantitatively analyzed by gas chromatography. 30 ml of the gas phase on the counter electrode side was also collected, and the components were qualitatively and quantitatively analyzed by gas chromatography. Moreover, the voltage during constant potential electrolysis was measured using an electrometer (NIKKOU KEISOKU, ELECTRO METER NE-1). The same measurement was performed for an electrolyte solution containing no ammonia borane.

定電位電解中に生成した気体は、ガスクロマトグラフィーにより定性・定量した。装置にはGC-14A(SHIMADZU)を用い、CHROMATOPAC (SHMADZU、C-R6A)で記録した。
なお、充填剤としてモレキュラーシーブ (GL Science、1001-11506、5A、60/80 mesh)を用い、キャリアーガスとして、アルゴンガスを用い、検出器は熱伝導度検出器(TCD)を用いた。
The gas generated during constant potential electrolysis was qualitatively and quantitatively analyzed by gas chromatography. GC-14A (SHIMADZU) was used as the apparatus, and recording was performed with CHROMATOPAC (SHMADZU, C-R6A).
In addition, molecular sieve (GL Science, 1001-11506, 5A, 60/80 mesh) was used as a filler, argon gas was used as a carrier gas, and a thermal conductivity detector (TCD) was used as a detector.

アンモニアボランを含むメタノール溶液と、アンモニアボランを含まないメタノール溶液中、0.1Vで定電位電解をした時に流れた酸化電流の経時変化を図7に示す。アンモニアボランが含まれない場合、電流値はほぼ0であったが、10mMのアンモニアボランを含む場合、電位印加直後から大きな電流が流れ(6.8mA)、その後は徐々に減少した。また、作用極と対極の両方から大量の気泡が発生した。   FIG. 7 shows the change over time in the oxidation current that flowed during constant potential electrolysis at 0.1 V in a methanol solution containing ammonia borane and a methanol solution not containing ammonia borane. When ammonia borane was not contained, the current value was almost 0, but when 10 mM ammonia borane was contained, a large current flowed immediately after application of the potential (6.8 mA), and then gradually decreased. In addition, a large amount of bubbles were generated from both the working electrode and the counter electrode.

この発生した気泡を同定するために、ガスクロマトグラフィーにより定性・定量分析を行った。その結果、両極から水素が発生していることがわかった。作用極側での水素発生量の経時変化を図8に示す。アンモニアボランを含まない場合(without AB, 0.1V)は、24時間の測定で何も検出されなかった。一方、アンモニアボランを含む場合(10mM AB、0.1V)には、窒素をバブリングした直後は何も検出されなかったが、電位を印加した直後から水素が検出され、時間が経過するにつれて水素量は増大した。なお、10mMのアンモニアボランが溶解したメタノール溶液にPt電極を浸漬させただけの場合(10mM AB、methanolysis)でも水素が発生したため、以後のデータでは算出した水素量からメタノール分解による寄与を除いた。この結果から、アンモニアボランを含む場合、電位を印加することによってアンモニアボランの電気化学的な脱水素反応が進行し、水素が発生することがわかった。   In order to identify the generated bubbles, qualitative and quantitative analysis was performed by gas chromatography. As a result, it was found that hydrogen was generated from both electrodes. FIG. 8 shows the change over time in the amount of hydrogen generated on the working electrode side. When ammonia borane was not contained (without AB, 0.1 V), nothing was detected by measurement for 24 hours. On the other hand, when ammonia borane was contained (10 mM AB, 0.1 V), nothing was detected immediately after bubbling nitrogen, but hydrogen was detected immediately after the potential was applied. Increased. Since hydrogen was generated even when the Pt electrode was just immersed in a methanol solution in which 10 mM ammonia borane was dissolved (10 mM AB, methanolysis), the contribution from methanol decomposition was excluded from the calculated hydrogen amount in the subsequent data. From this result, it was found that when ammonia borane was contained, the electrochemical dehydrogenation reaction of ammonia borane proceeded by applying a potential to generate hydrogen.

対極側での水素発生量の経時変化を図9に示す。対極においても、アンモニアボランを含まない場合(without AB, 0.1V)は何も検出されなかったが、アンモニアボランを含む場合(10mM AB、0.1V)は水素が検出され、時間とともに増大した。また、電位を印加しない場合(10mM AB、methanolysis)でも、アンモニアボランのメタノール分解による水素の発生が見られた。   FIG. 9 shows the change over time in the amount of hydrogen generated on the counter electrode side. In the counter electrode, when no ammonia borane was contained (without AB, 0.1 V), nothing was detected, but when ammonia borane was contained (10 mM AB, 0.1 V), hydrogen was detected and increased with time. . In addition, even when no potential was applied (10 mM AB, methanolysis), generation of hydrogen due to methanol decomposition of ammonia borane was observed.

得られた電気量と、作用極側もしくは対極側での水素発生量の関係を図10、図11に示す。どちらの電極でも、電気量が増大すると水素発生量も増大し、作用極側では50クーロンの電気量で254mmol(0.85当量)、作用極側では48Cの電気量で71mmolの水素が発生した。   The relationship between the amount of electricity obtained and the amount of hydrogen generated on the working electrode side or the counter electrode side is shown in FIGS. In both electrodes, when the amount of electricity increases, the amount of hydrogen generated also increases. On the working electrode side, 254 mmol (0.85 equivalents) is generated at an electric amount of 50 coulomb, and 71 mmoles of hydrogen is generated at an electric amount of 48 C on the working electrode side. .

10mMのアンモニアボランを含むメタノール溶液において、0.5V vs. Ag/AgClでの定電位電解を行った場合の、電流の経時変化を図12に示す。電位印加直後には9.2mAという大きな電流が流れたが、その後は徐々に減少した。この挙動は0.1Vの結果と同じであった。   FIG. 12 shows changes with time in current when constant potential electrolysis is performed with 0.5 V vs. Ag / AgCl in a methanol solution containing 10 mM ammonia borane. A large current of 9.2 mA flowed immediately after the potential application, but then gradually decreased. This behavior was the same as the 0.1V result.

0.5Vでの定電位電解測定において、得られた電気量と、作用極側もしくは対極側での水素発生量の関係を図13、図14に示す。この電位においても水素が検出され、電気量の増加とともに水素発生量は増大した。また、0.5Vでの定電位電解では、43クーロンの電気量で308mmol (1.02当量)の水素が得られており、0.1Vでの測定よりも多くの水素が発生した。対極では44クーロンで84mmolの水素が発生し、0.1Vでの測定よりも多かった。この結果から、より大きな電位を印加することで、アンモニアボランの電気化学的脱水素反応が、より進行すると考えられる。   13 and 14 show the relationship between the amount of electricity obtained and the amount of hydrogen generated on the working electrode side or the counter electrode side in the constant potential electrolysis measurement at 0.5V. Hydrogen was detected even at this potential, and the amount of hydrogen generated increased with an increase in the amount of electricity. Further, in the constant potential electrolysis at 0.5 V, 308 mmol (1.02 equivalents) of hydrogen was obtained with an electric quantity of 43 coulombs, and more hydrogen was generated than the measurement at 0.1 V. At the counter electrode, 84 mmol of hydrogen was generated at 44 coulombs, more than the measurement at 0.1V. From this result, it is considered that the electrochemical dehydrogenation reaction of ammonia borane further proceeds by applying a larger potential.

1.1V vs. Ag/AgClにおける定電位電解での電流変化を図15に示す。この電位においても、測定開始直後は大きな電流が得られ、その後は低下するという挙動を示した。しかし、0.5Vでの結果と比較すると、初期段階での電流値が小さく、電流の減少も早いものであった。この理由としては、メタノールの酸化側の電位窓に近い電位を印加したことにより、アンモニアボランの脱水素反応を阻害するような要因が現れたためであると考えられる。   FIG. 15 shows changes in current during constant potential electrolysis in 1.1 V vs. Ag / AgCl. Even at this potential, a large current was obtained immediately after the start of the measurement, and thereafter, the potential decreased. However, compared with the result at 0.5 V, the current value at the initial stage was small, and the current decreased rapidly. The reason is considered to be that a factor that inhibits the dehydrogenation reaction of ammonia borane appeared by applying a potential close to the potential window on the oxidation side of methanol.

得られた電気量と、作用極側もしくは対極側での水素発生量の関係を図16、図17に示す。どちらの電極でも、電気量の増大とともに水素発生量は増大した。しかし作用極から発生した水素量は49クーロンの電気量で286mmol(0.95当量)、対極から発生した水素量は49クーロンの電気量で75mmolであり、0.5Vでの測定よりも少量であった。   The relationship between the amount of electricity obtained and the amount of hydrogen generated on the working electrode side or the counter electrode side is shown in FIGS. In both electrodes, the amount of hydrogen generation increased as the amount of electricity increased. However, the amount of hydrogen generated from the working electrode is 286 mmol (0.95 equivalent) with an electric amount of 49 coulombs, and the amount of hydrogen generated from the counter electrode is 75 mmol with an electric amount of 49 coulombs, which is smaller than the measurement at 0.5V. there were.

1:電解液槽 3:電解液 5:陽極(作用極) 6:陰極(対極) 8:参照電極 10:窒素導入口 12:サンプリング口 15:ガス排出路 16:窒素排出口 20:水素製造装置 21:電解質 23:空気極 24:燃料極 26:燃料電池     1: Electrolyte tank 3: Electrolyte solution 5: Anode (working electrode) 6: Cathode (counter electrode) 8: Reference electrode 10: Nitrogen inlet 12: Sampling port 15: Gas outlet 16: Nitrogen outlet 20: Hydrogen production device 21: Electrolyte 23: Air electrode 24: Fuel electrode 26: Fuel cell

Claims (6)

有機溶媒にアンモニアボラン(NH3BH3)および支持電解質が溶解した電解液を電気分解することにより、水素を発生させることを特徴とする水素製造方法。 A method for producing hydrogen, wherein hydrogen is generated by electrolyzing an electrolytic solution in which ammonia borane (NH 3 BH 3 ) and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent. 前記有機溶媒は、アルコールである請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the organic solvent is an alcohol. 前記電解液は、10mmol・dm-3以上100mmol・dm-3以下のアンモニアボラン濃度を有する請求項1または2に記載の方法。 3. The method according to claim 1, wherein the electrolytic solution has an ammonia borane concentration of 10 mmol · dm −3 or more and 100 mmol · dm −3 or less. 有機溶媒にアンモニアボラン(NH3BH3)および支持電解質が溶解した電解液を溜める電解液槽と、陽極と、陰極とを備え、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加することにより前記陽極または前記陰極から水素を発生させる水素製造装置。 An electrolyte bath for storing an electrolyte solution in which ammonia borane (NH 3 BH 3 ) and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent, an anode, and a cathode, and by applying a voltage between the anode and the cathode, A hydrogen production apparatus for generating hydrogen from an anode or the cathode. 前記陽極または前記陰極は、白金、パラジウム、ニッケル、銅または鉄からなる請求項4に記載の装置。   The apparatus according to claim 4, wherein the anode or the cathode is made of platinum, palladium, nickel, copper, or iron. 請求項4または5に記載の水素製造装置と、
前記水素製造装置から発生させた水素を燃料とすることが可能な燃料電池とを備える発電システム。
A hydrogen production apparatus according to claim 4 or 5,
A power generation system comprising: a fuel cell capable of using hydrogen generated from the hydrogen production apparatus as fuel.
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