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先進レーザ計測と極微量成分リアルタイム分析に基づく燃料電池の水分制御と高耐久化

基于先进激光测量和超痕量成分实时分析的燃料电池湿度控制和提高耐用性

基本信息

批准号：
08J09495
负责人：
藤井義喜
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

固体高分子形燃料電池(PEFC)の実用化へ強く求められている低加湿運転下における高性能化へ向け,水分制御技術の確立が必要不可欠となっている.PEFCは,電解質膜を含水させることで高性能化を図ることが出来るため,電解質膜内への水分輸送を促進させることが重要であると考えられる.そこで本研究では,その方策の一つとして期待されている微細孔層(MPL)の電解質膜内水分輸送現象へ及ぼす影響について,核ラベリング磁気共鳴画像法(NL-MRI)を用いて解明を進めた.核ラベリング磁気共鳴画像法によって水分輸送現象を定量的に評価するためには,白金触媒上における水素核の同位体交換反応割合の定量化が必要であったが,ダイレクト質量分析装置(DGMS)を用いた実験によって定量化に成功した.その上で,NL-MRIによるPEFC電解質膜内含水分布計測を行った結果,酸素極側に挿入したMPLによって,低加湿運転下における膜含水量が向上し,その向上の要因が,発電生成水による電解質膜含水が促進されることであることを明らかにした.ここで,PEFC低加湿運転下においては,外部から供給する加湿水量が減少するため,発電生成水による電解質膜含水が重要となってくる.つまり,本研究において明らかになったMPLによって発電生成水による電解質膜含水が促進されるという知見は,低加湿運転における水分制御へ向けて,MPLが有効であることを示しており重要な知見である.

Solid polymer fuel cell (PEFC) is used to improve the performance of solid polymer fuel cell (PEFC). Water control technology ensures that it is necessary to improve the performance of solid polymer fuel cell (PEFC). The use of solid polymer fuel cell (PEFC) makes sure that water control technology is necessary. PEFC is necessary. In the course of this study, we are looking forward to the introduction of micro-aperture (MPL) electrolysis of water in the film. Nuclear imaging and magnetic resonance imaging (NL-MRI) is used to improve the performance. The nuclear and magnetic imaging method, the water supply, the quantitative measurement, the reverse cut-off of the isotope on the platinum catalyst, the necessary measurement, the quantitative analysis of the device (DGMS), the quantitative measurement, the quantitative analysis, the quantitative analysis, the quantitative analysis. The results of the calculation of the water content distribution in the PEFC film of the NL-MRI electrolysis system show that the acid content is added to the temperature MPL temperature, the water content of the film increases under the low humidification temperature, and the effect of the temperature on the water content of the film is very important. When the temperature is low, the PEFC humidification temperature is low, and the external water supply to the humidification water supply is less than the temperature, and the water content in the membrane is very important. The purpose of this study is to determine the effect of MPL on the generation of water, water content in the film, water content in the film, low humidification effect on water control, and MPL to show that it is important.