固体高分子形燃料電池における水の「その場」計測と輸送解析

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概要

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固体高分子形燃料電池（PEFC）における水の「その場」計測技術として，磁気共鳴イメージング（MRI），原子間力顕微鏡（AFM），ラマン分光，軟X線イメージングを示し，これらを用いた水分輸送解析について述べる．燃料電池発電中における電解質膜内水分濃度分布をMRIにより計測することで，発電条件によって，電気浸透，濃度拡散，圧力駆動，表面物質伝達，のそれぞれが支配因子となり得ることを示した．水分透湿過程の電解質膜表面のナノクラスター構造をAFMにより計測し，親水性クラスターが膜表面に離散的に分布していることが物質伝達抵抗の要因であることを示した．PEFC触媒層，拡散層内の液体水計測技術として，軟X線を用いた可視化手法を開発し，PEFC多孔質内の液体水生成過程の高分解能計測が可能であることを示した．
2010-01-05

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