2011 Fiscal Year Annual Research Report
非混入型分子トレーサ速度計測と酸素吸収分光を核とした燃料電池の統合的物質移動解明
| Project/Area Number |
22246024
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
平井 秀一郎 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (10173204)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津島 将司 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (30323794)
植村 豪 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70515163)
西田 耕介 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 准教授 (00397043)
|
|---|
| Keywords | エネルギー利用 / 燃料電池 / レーザ計測 / 吸収分光 |
|---|
| Research Abstract |
燃料電池は、拡散層、触媒層、電解質膜などがサンドイッチ状に積層された面状の多孔質体の中で、酸素、水素、生成水の物質輸送と反応が不均質に生じていることが現象の解明を困難にし、実用化に向けて必須となる高効率発電と劣化防止の実現を難しくしている。多孔質体の外側にあるガス供給流路の中を発電のために消費されながら流れる酸素の速度と濃度の計測により酸素の局所の消費速度が求まり、これにより、水素の消費速度、水分の生成速度、電流密度が多孔質体の面の中でどのような分布をしているのかを明らかにすることができる。酸素の速度をレーザ計測により、“燃料電池が発電している状態”で、“非接触”でかつ“シード粒子などを混入する必要としない”、先進的に計測する手法を新たに開発したものに対して、局所局所での水分のサンドイッチ状燃料電池の厚さ方向に対して水分の輸送が生じている。この輸送現象を明らかにするために、電解質膜内の水分分布を計測するためのMRIプローブを購入し、水分分布計測を実施した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
酸素の速度をレーザ計測により、“燃料電池が発電している状態”で、“非接触”でかつ“シード粒子などを混入する必要としない”、先進的に計測する手法を新たに開発して、酸素の局所の消費速度が求まり、これにより、水素の消費速度、水分の生成速度、電流密度が多孔質体の面の中でどのような分布をしているかを明らかにしたことと、これに加えて厚さ方向の水分輸送現象を明らかにするために、電解質膜内の水分分布を計測するためのMRIプローブを購入し、水分分布計測を実施しており、面方向と厚さ方向の両面から計測を実施し、概ね順調に進捗している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今まで開発してきた計測法を、発電性能の高い燃料電池に適用して、高効率発電のための要件の解明を行う予定である。
|
