Analysis of phase of water produced by cell reaction with a circumstance close to chemical equilibrium

在接近化学平衡的情况下细胞反应产生的水的物相分析

• 批准号: 24656141
• 负责人: ITO Kohei
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656141/
• 关键词: 物質輸送; 燃料電池; 気液状態; 化学平衡; 気液相状態

The phase of production water in polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is clarified based on the measurement of open circuit voltage (OCV). The measured OCV is corrected with considering short circuit current and Tafel equation, and the comparison between the OCV thus corrected and theoretical OCV determines the water phase if it is liquid or gas. The corrected OCV shows the same tendency with Nernst equation, where higher temperature and humidity decrease the OCV. Especially, the corrected OCV locates within the theoretical equilibrium voltages between gas and liquid production cases, and it approaches the theoretical one in the liquid production case with the increase of the humidity. This characteristics suggest that higher humidity promote the water production in liquid phase. These obtained results are thought to be worth for an optimization of water management required in PEFC.

通过开路电压的测量，阐明了聚合物电解质燃料电池（PEFC）中产物水的相态。考虑短路电流和Tafel方程对测量的OCV进行校正，并将由此校正的OCV与理论OCV之间的比较确定水相是液相还是气相。修正后的OCV与Nernst方程的变化趋势一致，温度和湿度的升高使OCV降低。特别是在产气和产液情况下，校正后的OCV值均位于理论平衡电压范围内，而在产液情况下，随着湿度的增加，校正后的OCV值逐渐接近理论平衡电压。这一特征表明，较高的湿度促进液相中的水产生。这些结果被认为是值得的PEFC所需的水管理的优化。

项目成果

固体高分子形燃料電池内の生成水の平衡電位による相状態調査

基于聚合物电解质燃料电池产水平衡电位的相态研究

• 发表时间: 2013
• 作者: 安谷屋佳祐;水谷千晶;前田祐介;中島裕典;北原辰巳;伊藤衡平
• 通讯作者: 伊藤衡平

Experimental analysis of the gas humidity impact on open circuit voltage in PEFC

气体湿度对PEFC开路电压影响的实验分析

• 发表时间: 2014
• 期刊: Proceedings of WHEC2014
• 作者: Keisuke Adaniya;Chiaki Mizutani;Yusuke Maeda;Hironori Nakajima;Tatsumi Kitahara;Kohei Ito
• 通讯作者: Kohei Ito

Experimental analysis of the gas humidity impact on open circuit voltage in PEFC

气体湿度对PEFC开路电压影响的实验分析

• 发表时间: 2014
• 作者: Keisuke Adaniya;Chiaki Mizutani;Yusuke Maeda;Hironori Nakajima;Tatsumi Kitahara;Kohei Ito;Keisuke Adaniya
• 通讯作者: Keisuke Adaniya

固体高分子形燃料電池内の生成水の平衡 電位による相状態調査

聚合物电解质燃料电池中产出水的平衡 使用电势研究相态

• 作者: 安谷屋佳祐;水谷千晶;前田祐介;中島裕典;北原辰巳;伊藤衡平;安谷屋佳祐
• 通讯作者: 安谷屋佳祐