光ファイバ型レーザ分光と計算の融合による実作動燃料電池の界面物質輸送の解明と制御

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K05827
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 京都工芸繊維大学
• 研究代表者: 西田 耕介 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 准教授 (00397043)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 熱工学 / 燃料電池 / レーザ計測

研究成果の概要

本研究では初めに、光ファイバを用いた波長可変半導体レーザ吸収分光法（TDLAS法）を応用することにより、燃料電池ガス流路内の反応ガス濃度を高速・高感度で測定可能な「光ファイバプローブ式レーザガス分析システム」を開発し、発電モードPEFCのカソード流路内の水分濃度を直接モニタリングできるようにした。さらに、多孔質構造を考慮したガス拡散電極内の物質輸送数値シミュレーションを援用することにより、カソード側電極／電解質界面における液水挙動や酸素拡散現象の解明を試みた。

自由記述の分野

熱工学