Numerical analysis for performance evaluation to develop new PEFC electorocatalyst

• Project/Area Number: 23760076
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Engineering fundamentals
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: TACHIKAWA Yuya 九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 特任助教 (70587857)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 計算力学 / 固体高分子形燃料電池 / 水管理 / 表面特性 / アノード触媒 / 酸化物 / 有限要素法 / 数値解析 / 新規触媒開発 / 高性能化 / 触媒構造 / 運転条件 / 水管理問題

Research Abstract

The effect of applying electrocatalyst with metal oxide support as a hydrophilic catalyst in a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is evaluated to compare with hydrophobic carbon support used typical cell by numerical analysis based on experimental data. It is found that a hydrophilic SnO2support used anode catalyst has advantages to control the water transport around the cell inside and preventing from anode drying-up and cathode flooding under low humidification

Research Products

• [Journal Article] 親水性アノード触媒を用いた低加湿運転PEFC の性能最適化 (2013)
  • Author(s): 立川雄也, 野田志雲, 林灯, 佐々木一成
  • Journal Title: 第62回理論応用力学講演会講演論文集 Volume: Vol.1 Pages: 1-2
  • NAID: 130004604951
• [Journal Article] Numerical analysis for evaluating the effect of hydrophilic anode support for water management in polymer electrolyte fuel cells (2013)
  • Author(s): Yuya TACHIKAWA, Zhiyun NODA, Akari, HAYASHI, Yusuke SHIRATORI and Kazunari SASAKI
  • Journal Title: Theoretical and applied mechanics japan Volume: Vol.61 Pages: 161-172
  • NAID: 130004463840
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Numerical Analysis for Evaluating the Effect of Hydrophilic Anode Support for Water Management in Polymer Electrolyte Fuel Cells (2013)
  • Author(s): Yuya Tachikawa
  • Journal Title: THEORETICAL AND APPLIED MECHANICS JAPAN Volume: No.61 Pages: 161-172
  • NAID: 130004463840
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 次世代燃料電池開発に向けた内部特性評価シミュレーション (2012)
  • Author(s): 立川雄也
  • Journal Title: 日本機械学会流体工学部門ニュースレター"流れ" Volume: No.5
  • URL: http://www.jsme-fed.org/newsletters/2012_9/no5.html
• [Journal Article] Numerical Analysis of Surface Characteristic and Structural Design for Evaluation of Polymer Electrolyte Fuel Cell Performance (2012)
  • Author(s): Yuya TACHIKAWA, Zhiyun NODA, Yusuke SHIRATORI and Kazunari SASAKI
  • Journal Title: Proceedings of WCCM2012 Volume: 18938 Pages: 1-2
• [Journal Article] 固体高分子形燃料電池内部の多成分流体・熱・電気連成現象解析による性能評価 (2012)
  • Author(s): 立川雄也,野田志雲,白鳥祐介,佐々木一成
  • Journal Title: 第61回理論応用力学講演会講演論文集 Volume: Vol.1 Pages: 1-2
  • NAID: 130005020661
• [Journal Article] 次世代型燃料電池開発に向けた内部特性評価シミュレーション (2012)
  • Author(s): 立川雄也
  • Journal Title: 日本機械学会流体工学部門ニューズレター”流れ” Volume: 2012年9月号
• [Journal Article] 固体高分子形燃料電池内部の多成分流体・熱・ 電気連成現象解析による性能評価 (2012)
  • Author(s): 立川雄也，野田志雲，白鳥祐介，佐々木一成
  • Journal Title: 第61回理論応用力学講演会講演論文集 Volume: 1
  • NAID: 130005020661
• [Journal Article] 固体高分子形燃料電池連続体モデルによる膜物性制御の評価 (2011)
  • Author(s): 立川雄也,金山寛
  • Journal Title: 第24回計算力学講演会講演論文集 Volume: Vol.1 Pages: 1-2
• [Journal Article] 固体高分子形燃料電池連続体モデルによる膜物性制御の評価 (2011)
  • Author(s): 立川雄也，金山寛
  • Journal Title: 第24回計算力学講演会講演論文集 Volume: 1
• [Presentation] 新エネルギー分野における計算の役割 (2013)
  • Author(s): 立川雄也
  • Organizer: シンポジウム「計算理工学の歩みと今後の展開」
  • Place of Presentation: 九州大学西新プラザ
• [Presentation] 親水性アノード触媒を用いた低加湿運転 PEFC の性能最適化 (2013)
  • Author(s): 立川雄也
  • Organizer: 第62回理論応用力学講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス
• [Presentation] 親水性アノード触媒を用いた低加湿運転 PEFCの性能最適化 (2013)
  • Author(s): 立川雄也
  • Organizer: 第62回理論応用力学講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)
• [Presentation] Numerical Analysis of Surface Characteristic and Structural Design for Evaluation of Polymer Electrolyte Fuel Cell Performance (2012)
  • Author(s): Yuya TACHIKAWA
  • Organizer: World Congress on Computational Mechanics 2012
  • Place of Presentation: Hotel TransAmerica, Brazil
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池の各構成部材における材料・表面特性がセル性能に与える影響について数値計算による検証 (2012)
  • Author(s): 立川雄也
  • Organizer: 第17回計算工学講演会
  • Place of Presentation: 京都教育文化センター
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池内部の多成分流体・熱・電気連成現象解析による性能評価 (2012)
  • Author(s): 立川雄也
  • Organizer: 第61回理論応用力学講演会
  • Place of Presentation: 東京大学生産技術研究所
• [Presentation] Numerical Analysis of Surface Characteristic and Structural design for evaluation of Polymer Electrolyte Fuel Cell Performance (2012)
  • Author(s): Yuya Tachikawa
  • Organizer: World Congress on Computational Mechanics 2012
  • Place of Presentation: Hotel TransAmerica (ブラジル，サンパウロ)
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池の各構成部材における材料・表面特性がセル性能に与える影響について数値計算による検証 (2012)
  • Author(s): 立川雄也
  • Organizer: 第17 回計算工学講演会
  • Place of Presentation: 京都教育文化センター(京都府)
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池内部の多成分流体・熱・ 電気連成現象解析による性能評価 (2012)
  • Author(s): 立川雄也，野田志雲，白鳥祐介，佐々木一成
  • Organizer: 第61回理論応用力学講演会
  • Place of Presentation: 東京大学生産技術研究所(東京都目黒区駒場)
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池連続体モデルによる膜物性制御の評価 (2011)
  • Author(s): 立川雄也
  • Organizer: 日本機械学会第24回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス
• [Presentation] 固体高分子形燃料電池連続体モデルによる膜物性制御の評価 (2011)
  • Author(s): 立川雄也，金山寛
  • Organizer: 日本機械学会第24回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市北区津島)
• [Presentation] 新エネルギー分野における計算の役割
  • Author(s): 立川雄也
  • Organizer: シンポジウム「計算理工学の歩みと今後の展開」
  • Place of Presentation: 九州大学西新プラザ(福岡県)
  • Invited