リン酸形燃料電池（PAFC, Phosphoric Acid Fuel Cell）は、リン酸を電解質として使用する燃料電池。
概要 リン酸（{H3PO4}）水溶液をセパレーターに含浸させた電解質で動作温度は150〜210℃程度で、発電効率は、約40%で熱電併給の場合には70%まで向上する。数ある燃料電池の中で、技術的な難易度が比較的低かったので1980年代から試験的に導入されてきたが伊藤登, 小林繁鋪, 菊地謙一. "リン酸形燃料電池発電システム." 電氣學會雜誌 105.9 (1985): 859-866.大川原和美, et al. "220kW 空冷式リン酸型燃料電池の実証試験." 日本化学会誌 (化学と工業化学) 1988.8 (1988): 1363-1367.、2000年代以降、固体酸化物燃料電池や固体高分子形燃料電池の性能、耐久性が向上してきたことにより、優位性を見出せなくなり、競争力を失いつつある。1990年代までは研究が活発だったが、その後、燃料電池開発の主軸は他の形式に移り、リン酸形燃料電池の開発は下火になっている。
固体高分子形燃料電池と同様に白金を触媒としているが、燃料中の一酸化炭素の濃度が約1.5%までなら耐えられるので天然ガス等の炭化水素系燃料の改質水素が純粋ではなくても許容できる。これは水素供給インフラの整備が進んでいなかった時代には有効だったが、インフラの整備が進むにつれて優位性は失われつつある。
原理 燃料極(陽極)： 2{H2} -> {4{\it{H}}^+} + {4{\it{e}}^-} 空気極(陰極)： {O2} + {4{\it{H}}^+} + {4{\it{e}}^-} -> 2{H2O} 全反応： 2{H2} + {O2} -> 2{H2O}
特徴 出力密度がやや低いので瞬間的な負荷追従を求められるような用途には適さない 腐食性の強い電解質を使用する 液体の電解質を使用するので液漏れのリスクが付きまとう 小型軽量化が困難 改質水素が純粋ではなくても許容できる 発電出力毎の貴金属触媒の使用量が固体高分子形燃料電池よりも少ない 宇宙用等の特殊用途以外で実用化されたのは数ある燃料電池の中で一番早かった腰一昭. "りん酸形燃料電池の現状と今後の展望." 高温学会誌 35.5 (2009): 250-255. 部分負荷でも定格負荷の運転時と同じ発電効率を保てる
脚注
文献 小林喬, et al. "III. リン酸形燃料電池." 電氣學會雜誌 102.3 (1982): 191-196. 伊藤幸二, et al. "リン酸型燃料電池の特性劣化要因と寿命予測." 電気化学および工業物理化学 57.6 (1989): 578-581. 光田憲朗, et al. "多極 Reference 付リン酸型燃料電池単セルによるクロスオーバー発生時の腐食挙動の解析." 電気化学および工業物理化学 61.3 (1993): 337-345. 菅野直紀, et al. "リン酸形燃料電池冷却系の動特性に関する検討." 日本機械学会論文集 C 編 60.573 (1994): 1597-1601.
関連項目 直接メタノール燃料電池 固体高分子形燃料電池