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炭化水素改質燃料供給下における固体酸化物形燃料電池のセル内電流分布の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25820064
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 熱工学
研究機関九州大学

研究代表者

中島 裕典  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70432862)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード固体酸化物形燃料電池 / 炭化水素改質燃料 / 電流分布 / 温度分布 / 内部改質反応速度分布 / 分割電極 / 改質模擬ガス / 内部改質
研究成果の概要

固体酸化物形燃料電池単セル内では,燃料や酸素の消費によって,濃度が不均一となり電流分布が生じる.これにより発電が有効に行われない部分が生じたり,燃料枯れによるNi触媒の酸化劣化,温度分布による熱応力に伴うセルの機械的劣化が進行する問題がある.特に炭化水素改質燃料では炭素析出による劣化が加わる.そこで本研究では,分割空気極を適用し,メタン濃度のhi比較的大きい燃料について,燃料流れ方向の電流分布を直接計測で明らかにした.また各部温度計測により,燃料流れ方向の内部改質反応速度分布を得た.

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] In-situ diagnosis and assessment of longitudinal current variation by electrode-segmentation method in anode-supported microtubular solid oxide fuel cells2015

    • 著者名/発表者名
      Ozgur Aydin, Takahiro Koshiyama, Hironori Nakajima, Tatsumi Kitahara
    • 雑誌名

      Journal of Power Sources

      巻: 279 ページ: 218-223

    • DOI

      10.1016/j.jpowsour.2014.12.156

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Comparison of Humidified Hydrogen and Partly Pre-Reformed Natural Gas as Fuel for Solid Oxide Fuel Cells applying Computational Fluid Dynamics2014

    • 著者名/発表者名
      Martin Andersson, Hironori NAKAJIMA, Tatsumi Kitahara, Akira Shimizu, Takahiro Koshiyama, Hedvig Paradis, Jinliang Yuan, Bengt Sunden
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 77 ページ: 1008-1022

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.06.033

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 固体酸化物形燃料電池(SOFC)のマクロ反応場の研究開発2014

    • 著者名/発表者名
      中島裕典
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 117 ページ: 635-635

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Current Distribution Measurement of a Microtubular Solid Oxide Fuel Cell2013

    • 著者名/発表者名
      Akira Shimizu, Hironori Nakajima, Tatsumi Kitahara
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 57(1) 号: 1 ページ: 727-732

    • DOI

      10.1149/05701.0727ecst

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Experimental Evaluation of Internal Hydrocarbon Reforming Reaction in Microtubular SOFCs by Segmentation Method2014

    • 著者名/発表者名
      Ozgur Aydin, Takahiro Koshiyama, Hironori Nakajima, Tatsumi Kitahara
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Batteries, Fuel Cells and Capacitors
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ円筒型固体酸化物形燃料電池の電流分布及び温度分布解析2014

    • 著者名/発表者名
      越山隆広, 中島 裕典, 北原 辰巳
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Impact of Inhomogeneous Fuel Distribution on Performance Degradation of Microtubular SOFCs Analyzed by Segmentation Method2014

    • 著者名/発表者名
      Ozgur Aydin, Takahiro Koshiyama, Hironori Nakajima, Tatsumi Kitahara
    • 学会等名
      7th Kyushu University-KAIST Workshop
    • 発表場所
      唐津市
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 固体酸化物形燃料電池(SOFC)のマクロな反応場の研究開発2014

    • 著者名/発表者名
      中島裕典
    • 学会等名
      第25回電解プロセス研究会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatial Characterization of Microtubular SOFCs by Segmentation Method2014

    • 著者名/発表者名
      Ozgur Aydin, Takahiro Koshiyama, Hironori Nakajima, Tatsumi Kitahara
    • 学会等名
      第68回マテリアルズ・テーラリング研究会
    • 発表場所
      軽井沢町
    • 年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Current Distribution Measurements of a Microtubular Solid Oxide Fuel Cell Fed with Simulated Syngas2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Koshiyama, Hironori Nakajima, Tatsumi Kitahara
    • 学会等名
      20th World Hydrogen Energy Conference
    • 発表場所
      韓国,光州市
    • 年月日
      2014-06-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Current Distribution Measurements of a Microtubular Solid Oxide Fuel Cell Fed with Simulated Syngas2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Koshiyama, Akira Shimizu, Hironori Nakajima, Tatsumi Kitahara
    • 学会等名
      20th World Hydrogen Energy Conference 2014
    • 発表場所
      韓国光州
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Current Distribution Measurement of a Microtubular Solid Oxide Fuel Cell2013

    • 著者名/発表者名
      Akira Shimizu, Hironori Nakajima, Tatsumi Kitahara
    • 学会等名
      13th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ円筒型固体酸化物形燃料電池の電流分布計測解析2013

    • 著者名/発表者名
      清水慧, 越山隆広, 中島裕典, 北原辰巳
    • 学会等名
      日本機械学会 熱工学コンファレンス2013
    • 発表場所
      青森県弘前市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent Progress in Our SOFC Study ~Current distribution measurements of a Microtubular Cell~2013

    • 著者名/発表者名
      中島裕典
    • 学会等名
      第65回マテリアルズテーラリング研究会
    • 発表場所
      長野県軽井沢町
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 燃料電池システム研究室 研究内容

    • URL

      http://www.mech.kyushu-u.ac.jp/~fcsl/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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