| 研究課題/領域番号 |
21760723
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
エネルギー学
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| 研究機関 | 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
鵜野 将年 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 研究員 (70443281)
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| 研究期間 (年度) |
2009 – 2010
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| 研究課題ステータス |
完了 (2010年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | エネルギー生成・変換 / 電力変換 / 触媒 / 劣化 / 燃料電池 / 電力変換装置 / 電気二重層 / 電荷移動抵抗 / 電位サイクル |
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| 研究概要 |
燃料電池は一般的に電力変換装置を介して負荷に接続される。この場合、電力変換装置が発生するリップル電流により燃料電池の電位は高周波で変動することになる。電位変動により固体高分子形燃料電池(PEMFC)のPt/C触媒の劣化が顕著に進行することが知られている。本研究では、電力変換装置との相互作用により発生する高周波の電位変動がPEMFCの触媒劣化に及ぼす影響を定性的に評価することを目的としている。非発電状態のPEMFCに対し、1Hz～1kHzの周波数範囲内で0.6～0.9Vの正弦波状の電位を50時間に渡り印加し、触媒有効表面積の劣化傾向の観察を行った。その結果、100Hz以上の周波数域での劣化率は直流電位維持時と同程度であったのに対し、100Hz未満の周波数域では劣化が顕著になることが確認された。高周波電位サイクル時における電流を計測した結果、100Hz以上の高周波領域では主に電気二重層の充放電に起因した電流のみが流れるのに対して、100Hz未満の低周波域ではPt/Cの酸化還元に起因した電流も流れることが分かった。以上の結果より、電力変換装置を設計する際は100Hz未満のリップルが発生しないよう設計することが触媒劣化率を低く抑える観点で有効であることが示された。
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