ホッピング機構を考慮して高分子電解質膜内部のプロトン(H^+)の輸送現象を量子・分子論的に解析できるシミュレータを開発し、このシミュレータを用いて高分子電解質膜内部におけるナノスケールのプロトン輸送メカニズムを把握することを目的として研究を行った。その結果、量子化学計算により得られたエネルギー障壁を精度良く表現できるプロトンホッピングのモデル化に成功し、そのモデルを組み込んだプロトン輸送シミュレータを構築することにも成功した。そのシミュレータを用いて含水率を変化させてプロトンの拡散係数を求めたところ、含水率が上昇するにつれて拡散係数が増加すること、プロトンの拡散係数よりも水の拡散係数のほうが大きいことが明らかとなった。
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