Analysis of transport phenomena in nano/micro porous electrodes for polymer electrolyte fuel cells by high-resolution in situ approaches.

通过高分辨率原位方法分析聚合物电解质燃料电池纳米/微米多孔电极的传输现象。

• 批准号: 22686022
• 负责人: TSUSHIMA Shohji
• 金额: $ 15.39万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22686022/
• 关键词: 燃料電池; 物質輸送; ナノ・マイクロ構造; 多孔質; 可視化; 固体高分子形燃料電池; ナノ・マイクロ工学; 可視化計測

Investigations on nano/micro porous electrode (catalyst layer) in polymer electrolyte fuel cells were conducted to clarify fabrication process and mass transfer in the electrodes. In situ and cross-sectional visualizations revealed that nano/micro structures of porous electrodes were intensively affected by ratio of ingredients applied to the fabrication process of the electrode. Influences of applying pressure by decal method and relative humidity under drying condition were also examined with fundamental mechanism for generations of micro cracks in the electrode considered. It was shown that transport phenomena on chemical species, ions and electrons in the porous electrode played a dominant role for high performance fuel cell, suggesting further improvements on design and control of the nano/micro porous electrode to enhance transport process in fuel cells.

对聚合物电解质燃料电池的纳米/微孔电极(催化层)进行了研究，以阐明电极的制备工艺和传质过程。原位和横截面观察表明，多孔电极的纳米/微结构受电极制备过程中各成分比例的影响较大。研究了贴花方法施加压力和干燥条件下相对湿度对电极微裂纹产生的影响，并探讨了微裂纹产生的基本机理。结果表明，多孔电极中的化学物种、离子和电子的输运现象对高性能燃料电池起主导作用，建议进一步改进纳/微多孔电极的设计和控制，以增强燃料电池的输运过程。

项目成果

固体高分子形燃料電池触媒層のAFM計測

聚合物电解质燃料电池催化剂层的AFM测量

• 发表时间: 2010
• 作者: 永井邦雄;津島将司;平井秀一郎
• 通讯作者: 平井秀一郎

固体高分子形燃料電池MEAにおけるクラック形成と発電性能への影響

聚合物电解质燃料电池MEA裂纹形成及其对发电性能的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 松井陽平;鈴木崇弘;ディーワンサイ・ペンサイ;津島将司;平井秀一郎
• 通讯作者: 平井秀一郎

固体高分子形燃料電池触媒層のAFM 計測

聚合物电解质燃料电池催化剂层的AFM测量

• 发表时间: 2010
• 作者: 永井邦雄;津島将司;平井秀一郎
• 通讯作者: 平井秀一郎

白金担持・非担持カーボン混合によるPEFC触媒層構造の制御と評価

混合铂负载和非负载碳对 PEFC 催化剂层结构的控制和评估

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Suzuki;S.Tsushima;S. Hirai;鈴木崇弘;Takahiro Suzuki;鈴木崇弘
• 通讯作者: 鈴木崇弘

Thickness and Platinum Loading Control of Catalyst Layers in PEMFC by Blending Platinum Supported Carbon and Stand-Alone Ketjenblack

通过混合铂负载碳和独立科琴黑来控制 PEMFC 中催化剂层的厚度和铂负载量

• 发表时间: 2011
• 作者: T. Suzuki;S. Tsushima;S. Hirai
• 通讯作者: S. Hirai