| 研究課題/領域番号 |
07555269
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
工業物理化学
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
渡辺 政廣 山梨大学, 工学部, 教授 (00020412)
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| 研究分担者 |
原 範明 田中貴金属工業(株), 技術開発センター, 研究員
鶴見 和則 田中貴金属工業(株), 技術開発センター, プロジェクトリーダー
五十嵐 寛 山梨大学, 工学部, 助手 (40242044)
内田 裕之 山梨大学, 工学部, 助教授 (20127434)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
1996年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1995年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
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| キーワード | 燃料電池 / リン酸型燃料電池 / ガス拡散電極 / フッ素化ポリエチレン / 撥水材料 / 電極触媒層 / リン酸型燃料電池寿命 / 電極の濡れ / フッ化ポリエチレン |
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| 研究概要 |
リン酸型燃料電池の実用化の最大の課題は、電極触媒層のリン酸電解液の濡れによる特性低下を抑制し、長寿命化を実現することである。昨年度、触媒層のガスネットワーク材料として、カーボンブラック(CB)の全表面に、10nm厚のポリエチレン(PE)を被覆したPE/CBを作り、これをフッ素化してTefron (PTFE)と同様の分子構造、強撥水性を有する新規材料(FPE/CB)を開発し、これをやはり新規提案の「機能分離型電極触媒層」に適用した。そして、触媒層組成と電極の初期諸特性を評価してきた。本年度は、加速寿命評価法の確立と、それを適用した触媒層組成の異なる電極の寿命特性を、通常の電極との比較において評価し、以下の成果を得た。
(1)CB担持合金触媒(Pt/CB)/ガスネットワーク材料(FPE/CB)/バインダー材(PTFE)の混合比を変えた場合、PTFE比を固定すると、それぞれに最大特性を示す一定の(Pt/CB)/(FPE/CB)のあることを見出した。
(2)最適組成での新構想電極では、触媒利用率が通常電極の3割以上高く、かつ電極初期特性が高いことが分かった。。
(3)加速寿命評価のための自動実験装置を作成し、併せてその手法を確立した。
(4)上記最適組成の新構想電極は、初期的には通常電極より優れた性能を示すものの、数千時間相当の試験サイクルで関係が逆転する。しかし、(FPE/CB)の割合を、この最適組成より増加させることで、通常電極よりも電極特性も高く、寿命特性も優れる電極の作成が可能なことを明らかにできた。
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