固体高分子形燃料電池の新型触媒における性能の評価を目的とした数値解析

• 研究課題/領域番号: 23760076
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 立川 雄也 九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 特任助教 (70587857)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 計算力学 / 固体高分子形燃料電池 / 水管理 / 表面特性 / アノード触媒 / 酸化物 / 有限要素法 / 数値解析 / 新規触媒開発 / 高性能化 / 触媒構造 / 運転条件 / 水管理問題

研究概要

固体高分子形燃料電池の新型触媒として従来のカーボン担体(触媒支持体)を使用しない酸化物系担体を使用した場合の効果を,表面特性など電気化学的性能以外も注目して,主に数値解析によりその性能特性を評価した.低加湿条件での運転で,酸化スズ担体など表面が親水性である材料を使用した触媒層をアノード極側に使用することにより,生成水の分布を管理することができ,アノードの乾燥とカソードでの水あふれを同時に抑制する効果が確認できた

研究成果

• [雑誌論文] 親水性アノード触媒を用いた低加湿運転PEFC の性能最適化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也, 野田志雲, 林灯, 佐々木一成
  • 雑誌名: 第62回理論応用力学講演会講演論文集 巻: Vol.1 ページ: 1-2
  • NAID: 130004604951
• [雑誌論文] Numerical analysis for evaluating the effect of hydrophilic anode support for water management in polymer electrolyte fuel cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuya TACHIKAWA, Zhiyun NODA, Akari, HAYASHI, Yusuke SHIRATORI and Kazunari SASAKI
  • 雑誌名: Theoretical and applied mechanics japan 巻: Vol.61 ページ: 161-172
  • NAID: 130004463840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Analysis for Evaluating the Effect of Hydrophilic Anode Support for Water Management in Polymer Electrolyte Fuel Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuya Tachikawa
  • 雑誌名: THEORETICAL AND APPLIED MECHANICS JAPAN 巻: No.61 ページ: 161-172
  • NAID: 130004463840
  • 査読あり
• [雑誌論文] 次世代燃料電池開発に向けた内部特性評価シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 雑誌名: 日本機械学会流体工学部門ニュースレター"流れ" 巻: No.5
  • URL: http://www.jsme-fed.org/newsletters/2012_9/no5.html
• [雑誌論文] Numerical Analysis of Surface Characteristic and Structural Design for Evaluation of Polymer Electrolyte Fuel Cell Performance (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuya TACHIKAWA, Zhiyun NODA, Yusuke SHIRATORI and Kazunari SASAKI
  • 雑誌名: Proceedings of WCCM2012 巻: 18938 ページ: 1-2
• [雑誌論文] 固体高分子形燃料電池内部の多成分流体・熱・電気連成現象解析による性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也,野田志雲,白鳥祐介,佐々木一成
  • 雑誌名: 第61回理論応用力学講演会講演論文集 巻: Vol.1 ページ: 1-2
  • NAID: 130005020661
• [雑誌論文] 次世代型燃料電池開発に向けた内部特性評価シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 雑誌名: 日本機械学会流体工学部門ニューズレター”流れ” 巻: 2012年9月号
• [雑誌論文] 固体高分子形燃料電池内部の多成分流体・熱・ 電気連成現象解析による性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也，野田志雲，白鳥祐介，佐々木一成
  • 雑誌名: 第61回理論応用力学講演会講演論文集 巻: 1
  • NAID: 130005020661
• [雑誌論文] 固体高分子形燃料電池連続体モデルによる膜物性制御の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也,金山寛
  • 雑誌名: 第24回計算力学講演会講演論文集 巻: Vol.1 ページ: 1-2
• [雑誌論文] 固体高分子形燃料電池連続体モデルによる膜物性制御の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也，金山寛
  • 雑誌名: 第24回計算力学講演会講演論文集 巻: 1
• [学会発表] 新エネルギー分野における計算の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 学会等名: シンポジウム「計算理工学の歩みと今後の展開」
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ
• [学会発表] 親水性アノード触媒を用いた低加湿運転 PEFC の性能最適化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 学会等名: 第62回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
• [学会発表] 親水性アノード触媒を用いた低加湿運転 PEFCの性能最適化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 学会等名: 第62回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス(東京都)
• [学会発表] Numerical Analysis of Surface Characteristic and Structural Design for Evaluation of Polymer Electrolyte Fuel Cell Performance (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuya TACHIKAWA
  • 学会等名: World Congress on Computational Mechanics 2012
  • 発表場所: Hotel TransAmerica, Brazil
• [学会発表] 固体高分子形燃料電池の各構成部材における材料・表面特性がセル性能に与える影響について数値計算による検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 学会等名: 第17回計算工学講演会
  • 発表場所: 京都教育文化センター
• [学会発表] 固体高分子形燃料電池内部の多成分流体・熱・電気連成現象解析による性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 学会等名: 第61回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
• [学会発表] Numerical Analysis of Surface Characteristic and Structural design for evaluation of Polymer Electrolyte Fuel Cell Performance (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuya Tachikawa
  • 学会等名: World Congress on Computational Mechanics 2012
  • 発表場所: Hotel TransAmerica (ブラジル，サンパウロ)
• [学会発表] 固体高分子形燃料電池の各構成部材における材料・表面特性がセル性能に与える影響について数値計算による検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 学会等名: 第17 回計算工学講演会
  • 発表場所: 京都教育文化センター(京都府)
• [学会発表] 固体高分子形燃料電池内部の多成分流体・熱・ 電気連成現象解析による性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也，野田志雲，白鳥祐介，佐々木一成
  • 学会等名: 第61回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(東京都目黒区駒場)
• [学会発表] 固体高分子形燃料電池連続体モデルによる膜物性制御の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 学会等名: 日本機械学会第24回計算力学講演会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
• [学会発表] 固体高分子形燃料電池連続体モデルによる膜物性制御の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 立川雄也，金山寛
  • 学会等名: 日本機械学会第24回計算力学講演会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山県岡山市北区津島)
• [学会発表] 新エネルギー分野における計算の役割
  • 著者名/発表者名: 立川雄也
  • 学会等名: シンポジウム「計算理工学の歩みと今後の展開」
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ(福岡県)
  • 招待講演