貴金属フリー液体燃料電池車
電子を貯蔵・輸送するエネルギー密度の高い方から並べると
ガソリン > メタノール > 水加ヒドラジン > 液体水素 > 70MPa(700気圧)の水素ガス > Liイオン電池
の順となる。ガソリンやメタノールは、エネルギー密度は高いが二酸化炭素 (CO2) を排出し、ガソリンの方がメタノールよりも二酸化炭素 (CO2) の排出量が多い。一方、水加ヒドラジンと水素(液化・高圧)は、二酸化炭素 (CO2) を排出しない。
常温・常圧の液体燃料と空気を、搭載した燃料電池に供給し、電気化学反応により直接電子を取り出して発電した電力を電動機に供給し、発生した回転力を駆動輪に伝達して、路面との反作用により走行する車のことで、燃料電池は液体燃料を気化させて、水蒸気改質して用いる必要がなく、液体の状態で発電することができる。反応時の燃料電池内はアルカリ性雰囲気となり、耐触性に優れた白金(貴金属)を使う必要がない。また、液体燃料を用いるため、燃料タンクもコンパクトな搭載が可能である。燃料電池を搭載するシステムには、発電機も含まれる。水加ヒドラジン (hydrazine hydrate : N2H4・H2O) を液体燃料とする場合、反応後は水 (H2O) と窒素ガス (N2) を排出し、二酸化炭素 (CO2) 等を排出しない。用いられる液体燃料は、取り扱いが簡便である。また、既存インフラの流用が可能と考えられている。
貴金属フリー液体燃料電池(ききんぞくフリーえきたいねんりょうでんち、英: PMfLFC : Precious Metal-free Liquid-feed Fuel Cell)は、発電反応が生じる膜電極接合体(まくでんきょくせつごうたい、英: MEA : Membrane Electrode Assembly)、燃料・空気を均一に供給するガス拡散層(ガスかくさんそう、英: GDL : Gas Diffusion Layer)、燃料・空気の分離・流路となるセパレータで構成される。ガス拡散層は、カーボン繊維を用いたペーパーやフェルト材が多く用いられる。また、セパレータは、金属またはカーボンで作製される。電極触媒はアノード(燃料極)がNi系、カソード(空気極)がFe系であり、イオン交換膜はグラフト重合アニオン交換膜である。炭素を含まない常温・常圧の水加ヒドラジン (N2H4・H2O) を燃料とし、酸化剤に空気を使用すると、発電によって発生するのは窒素ガス (N2) と水 (H2O) のみとなる。反応は、カソードには空気を50°Cで、アノードには水加ヒドラジンを50°Cで供給し、セル温度を80°Cに設定して行われる。また、この燃料電池は、液体燃料から電気化学反応により直接電子を取り出す直接ヒドラジン型燃料電池(ちょくせつヒドラジンがたねんりょうでんち、英: DHFC : Direct Hydrazine Fuel Cell)とも言う。理論的には、化学エネルギーを全て電気エネルギーに変換できる。出力密度は、0.5W/cmである。