| 研究分担者 |
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)
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)
脇 慶子 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (70312999)
谷山 智康 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 講師 (10302960)
早瀬 仁則 東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (70293058)
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| 研究概要 |
(1)PEFC/DMFCシステムの解析・評価
本研究では,燃料電池システムの作動条件である温度,相対湿度,投入ガス組成がシステム効率へ与える影響を調べ,効率的なシステムの提案をすることを目的とした.ここではセルを分割し,等価回路を用いて電流-電圧特性を算出し,その結果を燃料電池の全体システムに用いて,エネルギーバランス,マスバランスを求めた.
(2)アニオン交換膜およびカチオン交換膜材料を相補的に用いたバイポーラ電解質膜による固体高分子電解質形燃料電池システムの提案
アニオンおよびカチオン交換膜材料を相補的に用いたバイポーラ電解質膜によるPEFCシステムを提案し,これが有効であることを確認した.この方式は,従来の低温型燃料電池のカソードにおける各種の問題を解決するために提案された.また、バイポーラ膜の利用によりカソードを塩基性雰囲気に置き,カソード反応における活性化過電圧を下げることを目的とした.
(3)エタノール完全酸化形燃料電池システムの提案
メタノール以外の安全なアルコールを燃料とした直接形燃料電池の試みは多数あるが,一般にアルコールは部分的に酸化され,発電効率は低かった.エタノールを用いた場合これはアセトアルデヒドを経てCO2まで酸化されるが,その反応経路は明らかではなく,また燃料循環利用時のアノード反応生成物の分析は行われていない.本研究では,アノード循環条件で測定を行った.
(4)DMFC電極反応過程の赤外分光法によるモニタリングシステム
DMFCのアノード反応プロセスを解明し,効率のよい電極触媒を設計・開発するためには,実際の反応条件下における触媒表面をその場観察し,分子レベルでの情報を取得することが不可欠である.本研究では,室温付近から70℃前後までの動作温度における電極表面のその場観察を赤外分光法を用いて行い,メタノールの酸化反応プロセスについて詳細に検討した.
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