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固体電解質膜型燃料電池アノードにおける水素同位体効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K06670
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関上智大学

研究代表者

大井 隆夫  上智大学, 理工学部, 教授 (90168849)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード燃料電池 / 水素同位体効果 / 酸素同位体効果 / 換算分配関数比 / 分子軌道計算 / 蒸気圧同位体効果 / 分離係数 / 同位体分離係数
研究成果の概要

燃料電池電極での水素・酸素同位体効果を観測した.反応水素と廃棄水素の分離係数として3程度が得られ,既報を確認した.温度効果は検出されなかった.カソードでの酸素同位体効果を世界で初めて観測した.廃棄酸素と反応酸素の分離係数は多くが1.023-1.031であり,温度依存性は観測されなかった.
白金表面をPt19で近似し,吸着した水素・酸素化学種の換算分配関数比の理論的評価を行った.隣接白金原子上の水素原子間の相互作用を評価し,酸素分子解離のためには水素化学種が必要であることを明らかとした.フルオロフォルムの蒸気圧同位体効果を解析し,隣接分子の水素―フッ素相互作用が温度依存であることを示した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Reduced partition function ratios of hydrogen species adsorbed on platinum cluster Pt19 studied by density functional theory2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yanase and Takao Oi
    • 雑誌名

      J. Nucl. Sci. Technol.

      巻: 54 号: 10 ページ: 1131-1142

    • DOI

      10.1080/00223131.2017.1344578

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen and carbon vapor pressure isotope effects in liquid fluoroform studied by density functional theory2017

    • 著者名/発表者名
      Takao Oi, Ryota Mitome and Satoshi Yanase
    • 雑誌名

      Z. Naturforsch. A

      巻: 72 号: 3 ページ: 193-200

    • DOI

      10.1515/zna-2016-0381

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 固体電解質膜型燃料電池の酸素極における18O/16O同位体効果2017

    • 著者名/発表者名
      関海洲,柳瀬聡,大井隆夫
    • 学会等名
      同位体科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体電解質膜型燃料電池の水素極におけるH/D同位体効果2016

    • 著者名/発表者名
      松井咲紀,柳瀬聡,大井隆夫
    • 学会等名
      同位体科学会
    • 発表場所
      産総研臨海副都心センター(東京都江東区)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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