| 研究課題/領域番号 |
18K04102
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
江口 美佳 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (40302327)
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| 研究分担者 |
鵜野 克宏 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (10280710)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 固体高分子形燃料電池 / 水素クロスオーバー / 電気化学インピーダンス / クロスオーバー / 電気化学インピーダンス法 / 燃料電池 / インピーダンス測定 / ガスリーク / クロスオーバー電流 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，燃料電池セルに既知の並列抵抗を接続することで，電圧急増を抑制しながら，電気化学インピーダンス分光(EIS)法によるガスクロスオーバー測定を試みた。
アノードには純水素を流し，カソード側への水素リークを模擬するため，カソードには窒素に少量の水素を混合したガスを流した。カソード流量を変えて水素リーク量を調節しながらインピーダンスを測定した。 印加電流を変えてインピーダンスが急変する電流を求めることで，水素リーク量を求めることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電気化学インピーダンス(EIS)法は，周波数を変えてインピーダンスを測定する方法であり，燃料電池セルの特性変化を調べるために使用されてきた。例えば，燃料電池セルの触媒担持量，イオノマーの量，電解質膜厚みなどのセル構成材の状況，加湿運転における乾燥・湿潤状態，酸素供給不足状況，COやNH3などによる被毒状況など様々な測定に用いられる。
しかし，測定中に電圧急増が起こるため，水素欠乏状況や水素リークの測定には利用されていなかった。これらは，燃料電池セルに致命的損傷を与える現象であり，必須の診断項目である。これらをEIS法でも測定可能にすることが本研究の課題である。
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