2007 Fiscal Year Annual Research Report
MEMSガス拡散層を用いたPEFC内輸送現象基礎研究の新展開
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19360095
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
伏信 一慶 Tokyo Institute of Technology, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50280996)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡崎 健 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20124729)
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| Keywords | 固体高分子形燃料電池 / MEMS / 拡散層 / チタン / 徴細加工 / モデル化 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、MEMS技術援用で開発した固体高分子形燃料電池(PEFC)用の新規なガス拡散層により、物質拡散抵抗起源の現象の本質的な解明を図るとともに、新規高性能ガス拡散層開発の指針提示を行い、PEFC内部熱・物質輸送の新たな基礎研究展開の方向性を示すことにある。PEFC濃度過電圧モデル確立のための基礎的な研究として、MEMS技術援用の薄膜拡散層を用い、実験的・理論的にモデル確立を図り、より高性能な新規のガス拡散層開発へと繋げることを目的とする。これまで未解明であった様々なモードを有する非定常セル起電力応答挙動の真の原因を解明し、セル内の物質拡散抵抗起源の諸現象の本質的解明を目指す。またこの成果を発展させ、新規の高性能なガス拡散層開発へとつなげる指針提示をも目指す。初年度は、交付申請書記載の計画に従い、チタン薄膜拡散層作成のプロセス条件確立と、実験系の構築を行った。ドライプロセス併用によるチタン薄膜微細加工条件を見出し、幾何形状の異なるスルーホールの政策を可能としている。また、将来的に大量のサンプルが必要となった場合に備えて、マスクパターン外注も可能としている。さらに、プロセス高速化のためのレーザ加工の条件についても、光路、加工雰囲気の影響について検討を行った。一方実験系構築にあたっては、現有のCCDを利用した可視化システムの構築を行い、可視化可能であることを確認している。さらに、現象を説明するための理論モデル構築を実施し、スルーホールの水滴による遮蔽の効果を取り込んだ。以上により、次年度以降の本格的検討の準備を完了している。
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