顕微ラマン分光法による実作動燃料電池の in-situ 測定に関する研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23750080
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 原 正則 山梨大学, 燃料電池ナノ材料研究センター, 助教 (40457825)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 燃料電池 / 顕微ラマン分光法 / in-situ 測定 / 水分布測定 / プロトン交換膜 / ブロック共重合膜 / パーフルオロスルホン酸膜

研究概要

本研究は、燃料電池内の電解質膜の反応挙動と発電特性の関係について明らかにすることを目的とし、顕微ラマン分光測定を用いて作動中の燃料電池中の電解質膜の膜断面方向マッピングのラマン分光分析を行うことで、様々な発電条件と電解質膜中の含水量の分布状態との関係について測定を行った。本測定より、電解質膜中における生成水の逆拡散と電気浸透水の挙動が、電解質膜中の水分布に大きく影響すること、電解質膜の相分離構造により水分布の挙動が異なることが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Micro-Raman Study on WaterDistribution inside a Nafion Membraneduring Polymer Electrolyte Fuel CellOperation (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hara, J. Inukai, B. Bae, T. Hoshi,K. Miyatake, M. Uchida, H. Uchida, M.Wtanabe
  • 雑誌名: Electrochim. Acta 巻: Vol.82 ページ: 277-283
  • 査読あり
• [雑誌論文] TemperatureDependence of the Water DistributionInside a Nafion Membrane in an OperatingPolymer Electrolyte Fuel Cell (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hara, J. Inukai, K. Miyatake, H.Uchida, M. Wtanabe
  • 雑誌名: AMicro-Raman Study, Electrochim Acta 巻: Vol. 58 ページ: 449-455
  • 査読あり
• [学会発表] 顕微ラマン分光法による固体高分子電解質膜中の含水量分布の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原正則、犬飼潤治、宮武健治、内田誠、内田裕之、渡辺政廣
  • 学会等名: 電気化学会創立第80 周年記念大会
  • 発表場所: 電気化学会創立第80 周年記念大会
  • 年月日: 20130329-31
• [学会発表] 顕微ラマン分光法による実作動中の PEFC 内の水分布挙動の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原正則
  • 学会等名: 第11回燃料電池基盤技術研究懇話会
  • 発表場所: 富士 Calm 人材開発センター富士研修所(山梨県富士吉田市)
  • 年月日: 20120910-11
• [学会発表] 顕微ラマン分光法による PEM 中の水分布の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原正則、犬飼潤治、宮武健治、内田 誠、内田裕之、渡辺政廣
  • 学会等名: 第19回燃料電池シンポジウム
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都江戸川区)
  • 年月日: 20120516-17
• [学会発表] Water Distribution insideElectrolyte Membrane in Operating PEFCUsing Micro-Raman Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hara, J. Inukai, B. Bae, K. Miyatake,M. Watanabe
  • 学会等名: The 62ndAnnual Meeting of the InternationalSociety of Electrochemistry (ISE)
  • 発表場所: Toki Messe (Nigata)
  • 年月日: 20110911-16
• [学会発表] 顕微ラマン分光法による Nafion中の水分布に対する燃料電池運転条件の影響の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原正則、犬飼潤治、内田誠、内田裕之、渡辺政廣
  • 学会等名: 2011 年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ・新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
  • 年月日: 20110909-11
• [備考] 山梨大学 研究者総覧
  • URL: http://erdb.yamanashi.ac.jp/rdb/A_DispDetail.Scholar
• [備考] 山梨大学 燃料電池ナノ材料研究センター研究成果
  • URL: http://fc-nano.yamanashi.ac.jp/kenkyu/seika/seika.html