| 研究課題/領域番号 |
17H03497
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
船舶海洋工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
北原 辰巳 九州大学, 工学研究院, 准教授 (50234266)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | 燃料電池 / 異常診断 / 安全性 / 塩害 / ガス拡散層 / 水管理 / 船舶海洋工学 |
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| 研究成果の概要 |
舶用燃料電池の安全性と耐久性・信頼性を向上させる方策として，交流インピーダンス法を用いた運転状態診断法の確立が重要である．本研究では補機の故障，並びに海塩粒子の混入による電解質膜や触媒の劣化に起因する電池性能の低下を早期に検出する方法について検討した．塩粒子の混入による性能低下を早期に検出した後，純水加湿による運転を行うことにより初期のセル電圧と同程度まで発電性能が回復できることを明らかにした．さらに燃料電池の耐ドライアップと耐フラッディングの両特性を向上させる方策として，親水性カーボンナノチューブを分散させたマイクロポーラス層付きガス拡散層の適用が有効であることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来から一般に適用されている撥水性マイクロポーラス層（MPL）付き拡散層の場合，耐ドライアップ性と耐フラッディング性を高めるための設計指針が異なっており，耐ドライアップ性を向上させたMPL付き拡散層は耐フラッディング性が低下することが問題である．本研究で考案した親水性カーボンナノチューブを撥水MPLに分散させたガス拡散層は，耐ドライアップと耐フラッディングの両特性を向上させることができる．さらに海上船舶特有の問題である海塩粒子の混入による発電性能低下の防止策を示した研究成果は，舶用燃料電池の安全性・信頼性・耐久性を向上させるうえで貢献できるものと考えられる．
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