研究課題/領域番号 |
16H04528
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研究種目 |
基盤研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
構造・機能材料
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研究機関 | 一般財団法人日本自動車研究所 |
研究代表者 |
清水 貴弘 一般財団法人日本自動車研究所, 電動モビリティ研究部, 研究員 (90409657)
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研究協力者 |
上野 武夫
矢口 紀恵
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研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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キーワード | 電極触媒 / 固体高分子形燃料電池 / 構造変化 / 透過電子顕微鏡 / オペランド / Ex situ TEM |
研究成果の概要 |
本研究では、固体高分子形燃料電池(PEFC)の発電状態を透過電子顕微鏡(TEM)内に構築し、膜電極接合体(MEA)の電気化学測定と電極触媒層のTEM観察を同時に行う技術を開発した。また、試料反応装置を用いてPEFCの実際の作動条件に近い温度・湿度・ガス圧力でMEAの電位サイクル試験を実施し、Ex situ TEM法により触媒層の構造変化解析を行う技術を開発した。これによって、PEFCが作動中の電極触媒の構造変化を可視化し、詳細な劣化メカニズムを明らかにすることが可能となった。
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自由記述の分野 |
構造・機能材料、電気化学
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果により、これまで不可能であった固体高分子形燃料電池が作動中の電極触媒の構造変化を可視化し、詳細な劣化メカニズムを解析することが可能となった。すなわち、発電に必要なガス雰囲気の制御と同時に試料の電位測定・制御を行う要素技術が提示されたことで、電気化学反応が進行している状態の電極触媒の構造変化を追跡することが可能となった。これによって、将来的には劣化メカニズムに関する詳細な知見が得られ、電極触媒の高耐久化や低コスト化につながると考えられる。
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