| 研究分担者 |
谷山 智康 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (10302960)
北本 仁孝 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (10272676)
北村 房男 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (00224973)
福長 博 信州大学, 繊維学部, 助手 (30313844)
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| 研究概要 |
本特定領域研究は平成13年度から開始され,本年度は研究を遂行するための設備として集束イオンビーム加工観察システムの設置,立ち上げ並びに,これを用いた電極微細構造観察技術の確立を目的として,従来型の固体高分子形燃料電池の電解質膜,燃料極及び空気極接合体(MEA)の断面構造観察を行った.観察したMEAは直接メタノール形燃料電池単セルとして作製したものであり,燃料極には白金ルテニウム合金触媒,空気極には白金触媒を,水素形燃料電池と比べて多く担持してある.電解質膜にはナフィオン117を用いた.触媒微粒子を表面に吸着したカーボン微粒子をナフィオン溶液及びバインダーと混合し,ナフィオン膜上に塗布し,ホットプレス法により接合しMEAを作製した.多孔質電極に疎水性を付与するために,触媒層の外側にPTFEで表面処理したカーボン微粒子を塗布しカーボンペーパー上で挟み発電特性を測定した後のものである.イオン源はGaとし,加速電圧は10kVとした.サンプルの一部が脆弱な多孔質であるために,電顕観察試料を切り出す際にタングステンを用いて試料を固定しながら加工行うマイクロサンプリングという手法を用いた.その結果多孔質構造と細孔壁に吸着している触媒微粒子の映像を捉えることに成功した.さらにナフィオン膜の表面微細構造が明らかとなり,触媒層と電解質膜の界面設計に有用な知見が得られた.
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