2012 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
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22246024
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平井 秀一郎 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (10173204)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | エネルギー利用 / 燃料電池 / レーザ計測 / 吸収分光 |
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| 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、より発電性能の高い燃料電池での計測に応用することを試みた。レーザ計測を可能にしつつ、面圧を大きくすることにより、接触抵抗を小さくした高出力の燃料電池の設計、製作を実施し計測を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新たに開発した先進的な計測法を、より発電性能の高い燃料電池での計測に応用することを試みた。レーザ計測を可能にしつつ、面圧を大きくすることにより、接触抵抗を小さくした高出力の燃料電池の設計、製作を実施し計測を行っており、高効率化に向けての現象解明は概ね順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
高効率な燃料電池に対して、液滴がガス流路内で生成、移動する際に、開発した計測法をどのように適合させるかを考えながら研究を推進していく予定である。
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