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微細構造制御による燃料電池触媒層内の物質輸送抵抗因子解明

研究課題

研究課題/領域番号 25889053
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関東京理科大学

研究代表者

鈴木 崇弘  東京理科大学, 理工学部, 助教 (90711630)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード固体高分子形燃料電池 / 触媒層 / 多孔質構造形成 / カーボンブラック / 多層カーボンナノチューブ / 乾燥形成プロセス / 細孔構造
研究成果の概要

固体高分子形燃料電池触媒層の多孔質構造制御に向けて,触媒層の材料及びプロセスの観点から構造形成手法の検討を行った.従来基材のカーボンブラックと構造が全く異なるカーボンナノチューブを一定量添加することにより,従来型の触媒層と細孔径及び空隙率の異なる触媒層を形成することが可能となった.また,プロセスにおいて材料を分散した溶液を乾燥し多孔質構造を形成する過程で,乾燥速度を制御することにより空隙率が変化することを示した.これら細孔構造の異なる触媒層の性能を評価した結果,従来指摘されていた空隙率のみでなく,細孔径分布が物質輸送抵抗因子として性能に対して重要な影響を及ぼすことを明らかにした.

報告書

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

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Effect of blending carbon nanoparticles and nanotubes on the formation of porous structure and the performance of proton exchange membrane fuel cell catalyst layers2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Suzuki, Ryohei Hashizume, Masanori Hayase
    • 雑誌名

      Journal of Power Sources

      巻: 286 ページ: 109-117

    • DOI

      10.1016/j.jpowsour.2015.03.119

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Structure Formation and Characterization of PEMFC Catalyst Layers Blended with Multi-Walled Carbon Nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Suzuki, Ryohei Hashizume, Masanori Hayase
    • 学会等名
      226th ECS Meeting
    • 発表場所
      Cancun, Mexico
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 固体高分子形燃料電池触媒層の乾燥形成時重量計測と性能評価2014

    • 著者名/発表者名
      田中宏輝,鈴木崇弘,早瀬仁則
    • 学会等名
      2014年度電気化学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道札幌市,北海道大学高等教育推進機構
    • 年月日
      2014-09-27 – 2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] PEFC触媒層形成における触媒インク乾燥速度の影響2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木崇弘,田中宏輝,早瀬仁則
    • 学会等名
      日本機械学会2014年度年次大会
    • 発表場所
      東京都足立区,東京電機大学 東京千住キャンパス
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カーボンブラック・ナノチューブ混合によるPEFC触媒層構造形成2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木崇弘,橋詰良平,早瀬仁則
    • 学会等名
      第51回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      静岡県浜松市,アクトシティ浜松・コングレスセンター
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カーボンブラック・ナノチューブ混合によるPEFC触媒層構造形成2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木崇弘,橋詰良平,早瀬仁則
    • 学会等名
      第51回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      浜松
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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