クライオSEMと軟X線可視化による高排水多孔質層の開発と燃料電池の高出力化

Research Project

Project/Area Number	25K07598
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 19020:Thermal engineering-related
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	青山祐介北海道大学, 工学研究院, 助教 (21002685)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	燃料電池
Outline of Research at the Start	固体高分子形燃料電池は、発電時に生じる水が電池内に凝縮滞留すると、発電に必要な酸素の供給が阻害されて出力が低下する課題があるため、本格普及に向けて凝縮水を円滑に電池外へ排出する必要がある。本研究ではクライオSEMと軟X可視化手法を併用する新たな可視化手法を構築し、触媒層から流路に至る電池内全体の様々なスケールの凝縮水分布を明らかにする。また、凝縮水影響を加味できる独自の酸素輸送抵抗解析も組み合わせて、凝縮水分布と出力低下の関係を定量評価する。得られた知見を基に排水と酸素輸送の経路を分ける高排水微細多孔質層を開発することで、出力低下を解消する排水性の高い電池構造を実現して高出力化を達成する。