固体高分子形燃料電池用セパレータとしてのステンレス鋼の耐食性評価

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560665
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 八代 仁 岩手大学, 工学部, 教授 (60174497)
• 研究分担者: 明 承澤 岩手大学, 工学部, 助教 (30455753)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 腐食防食 / 固体高分子形燃料電池 / セパレータ / ステンレス鋼

研究概要

固体高分子形燃料電池用セパレータ材料としてのステンレス鋼の適用性を主として腐食の立場から検討し、適切な材料を選択するとともに、発電後のステンレス鋼の表面分析結果に基づき、発電中にステンレス鋼が置かれた環境を推定した。さらにステンレス鋼の不動態皮膜に起因する接触抵抗の問題を解決するために、窒化チタンナノ粒子をスチレンブタジエンゴムと複合化させ、ステンレス鋼表面に泳動電着させる方法を提案した。その結果、グラファイト並の発電性能を示すステンレス鋼製セパレータを得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Applicability of Extra Low Interstitials Ferritic Stainless Steels for Bipolar Plates of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Kumagai, S.-T.Myung, T.Ichikawa, H.Yashiro
  • 雑誌名: Journal of Power Sources Vol.195 ページ: 7181-7186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells by Electrochemical Impedance Spectroscopy under Different Operation Conditions and Corrosion (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Kumagai, S.-T.Myung, T.Ichikawa, H.Yashiro
  • 雑誌名: Journal of Power Sources Vol.195 ページ: 5501-5507
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Promising Alternative to PEMFC Graphite Bipolar Plates : Surface Modified Type 304 Stainless Steel with TiN Nanoparticles and Elastic Styrene Butadiene Rubber Particles (2010)
  • 著者名/発表者名: S.-T.Myung, S.Sakurada, M.Kumagai, H.Yashiro
  • 雑誌名: Fuel Cells Vol.10 ページ: 545-555
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of Ni-free High Nitrogen Stainless Steel for Bipolar Plates of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kumagai, S.-T.Myung, R.Asaishi, Y.Katada, H.Yashiro
  • 雑誌名: Electrochimica Acta Vol.54 ページ: 1127-1133
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoparticle TiN-coated type 310S stainless steel as bipolar plates for polymer electrolyte membrane fuel cell (2008)
  • 著者名/発表者名: S.-T.Myung, M.Kumagai, R.Asaishi, Y.-K.Sun, H.Yashiro
  • 雑誌名: Electrochemistry Communications Vol.10 ページ: 480-484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanosized TiN-SBR Hybrid Coating of Stainless Steel as Bipolar Plates for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Kumagai, S.-T.Myung, R.Asaishi, Y.-K.Sun, H.Yashiro
  • 雑誌名: Electrochimica Acta Vol.54 ページ: 574-581
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Nitrogen Stainless Steel as Bipolar Plates for Proton Exchange Membrane Fuel Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Kumagai, S.-T.Myung, R.Asaishi, Y.Katada, H.Yashiro
  • 雑誌名: Journal of Power Sources Vol.185 ページ: 815-821
  • 査読あり
• [雑誌論文] Corrosion behavior of austenitic stainless steels as a function of pH for use as bipolar plates in polymer electrolyte membrane fuel cells (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Kumagai, S.-T.Myung, S.Kuwata, R.Asaishi, H.Yashiro
  • 雑誌名: Electrochimica Acta Vol.53 ページ: 4205-4212
  • 査読あり
• [学会発表] Applicability of Extra Low Interstitials Ferritic Stainless Steels for Bipolar Plates of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Kumagai, S.-T.Myung, T.Ichikawa, H.Yashiro
  • 学会等名: 218th ECS Meeting
  • 発表場所: Riviera Hotel (U.S.A.)
  • 年月日: 2010-10-02
• [学会発表] A Promising Alternative to PEMFC Graphite Bipolar Plates : Surface Modified Type 304 Stainless Steel with TiN Nanoparticles and Elastic Styrene Butadiene Rubber Particles (2009)
  • 著者名/発表者名: S.-T.Myung, S.Sakurada, M.Kumagai, H.Yashiro
  • 学会等名: 216th ECS Meeting
  • 発表場所: Austria Center Vienna(Austria)
  • 年月日: 2009-10-05
• [学会発表] High Nitrogen Stainless Steels for Bipolar Plates of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: S.-T.Myung, M.Kumagai, Y.Katada, H.Yashiro
  • 学会等名: The IUMRS Int.Conference in Asia
  • 発表場所: Nagoya Congress Center, Nagoya
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Application of Ni-free Stainless Steels for Bipolar Plates of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: S.-T.Myung, M.Kumagai, R.Asaishi, S.Kuwata, N.Ito, Y.Katada, H.Yashiro
  • 学会等名: Pacific Rim Meeting on Electrochem. and Solid-State Sci.2008
  • 発表場所: Hilton Hawaiian Village (U.S.A.)
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] Nitridation of type 304 stainless steel as bipolar plates for proton exchange membrane fuel cells (2008)
  • 著者名/発表者名: S.-T.Myung, M.Kumagai, K.Ichii, K.Aoki, Y.Katada, H.Yashiro
  • 学会等名: Pacific Rim Meeting on Electrochem. and Solid-State Sci.2008
  • 発表場所: Hilton Hawaiian Village (U.S.A.)
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] High Nitrogen Stainless Steels for Bipolar Plates of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (2008)
  • 著者名/発表者名: S.-T.Myung, M.Kumagai, Y.Katada, H.Yashiro
  • 学会等名: 1st Int.Conference on Interstitially Alloyed Steels
  • 発表場所: Pohang(South Korea)
  • 年月日: 2008-09-28
• [学会発表] Applicability of High Nitrogen Steel to Fuel Cell Separator (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Katada, M.Kumagai, H.Yashiro
  • 学会等名: 1st Int.Conference on Interstitially Alloyed Steels
  • 発表場所: Pohang(South Korea)
  • 年月日: 2008-09-28
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.eng.iwate-u.ac.jp/jp/seeds/docs/11_hitoshi_YASHIRO_1.pdf