| 研究課題/領域番号 |
18K19127
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
梅田 実 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (20323066)
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| 研究分担者 |
白仁田 沙代子 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (90580994)
松田 翔風 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (90800649)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 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 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | ステンレススチール / 高耐食化 / 燃料電池 / セパレータ |
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| 研究成果の概要 |
車載用の固体高分子形燃料電池用セパレータは，耐食性能に加えて機械的強度が要求される。これまで我々は，ステンレス鋼に窒素熱処理を施すことで，高耐食性を有する窒素熱処理ステンレス鋼の作製を行ってきた。本研究では，この耐食性発現のメカニズム解明を目指し，反応性スパッタ法を用いて導電性基板上にCr-N層およびCr-O-N層を作製した。その結果，最も高い耐食性を示したのは，Crスパッタ時のガス圧力を0.16 Pa，Arガス流量6 cm3 min-1，N2ガス流量30 cm3 min-1であり，その後に800℃でポストアニーリングを行った試料であった。その試料のN/Cr比は1.7であった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
固体高分子形燃料電池は，１セル(1ユニット)当たりの電圧は1ボルト程度であるため，通常は数十～数百セルを直列接続(スタック)して実装使用する。ここで燃料電池自動車の本格実用化の障壁となっているのがコスト面であり，電池部材の中でセパレータ材料が2番目に高いコスト比率を有している。燃料電池自動車用には薄くて振動に強く，かつ安価な耐食性金属セパレータ開発が望まれており，本研究の成果は今後の車載用の固体高分子形燃料電池開発に貢献できる。
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