2013 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)
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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 / 物質輸送 / レーザ応用計測 / 可視化 |
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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をふまえて、より発電性能の高い燃料電池での計測が可能な燃料電池の作製に成功した。また、流路の濡れ性を変化させた燃料電池を作製し、水分の排出が濡れ性によりどのように影響するかについても明らかにした。
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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適用するための、より発電性能の高い燃料電池の作製に成功している。また、流路の濡れ性を変化させたときの水分の排出挙動について明らかにしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
高効率な燃料電池の水分の濡れ性が制御されたものについて、速度がどのように影響するのかを明らかにし、より高効率でロバスト性の高い燃料電池を開発することを目指す。
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