高分子電解質燃料電池における水管理のための親水性アノード担持の影響を評価する数値解析

TACHIKAWA Yuya; NODA Zhiyun; HAYASHI Akari; SHIRATORI Yusuke; SASAKI Kazunari

文献

J-GLOBAL ID：201302210605980820 整理番号：13A0412008

高分子電解質燃料電池における水管理のための親水性アノード担持の影響を評価する数値解析

Numerical Analysis for Evaluating the Effect of Hydrophilic Anode Support for Water Management in Polymer Electrolyte Fuel Cells

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資料名：
巻： 61 ページ： 161-172 発行年： 2012年
JST資料番号： G0568B ISSN： 1348-0693 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

実験や数値解析によりPEFCの作動条件と構造を最適化して性能を改善する多くの試みが行われている。その課題の一つがロバストな制御により膜電極集合体MEAの耐久性を高めることである。本報では親水性アノードを適用してMEAの最適な水分布を保つことを研究した。若干親水性を持たせた炭素担持材と強く親水性の酸化スズ担持材2種類について,親水性担持材料を使う影響を調べた。水の分布からアノード担持材は湿潤化が低いアノード触媒層に水を保持する影響を持つことが分かり,炭素触媒層の水飽和率が親水性材料使用によって制御されることも分かった。親水性アノード担持は,高分子電解質膜を通ってアノードへ水を輸送する経路として作動する。それはアノードの乾燥とカソードの冠水の防止にも作用する。(翻訳著者抄録)

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燃料電池

引用文献 (14件)：

1) Fuel Cell Commercialization Conference of Japan (FCCJ): 2009^th FCCJ report, (2009), pp.1-35.
2) Fuel Cell Commercialization Conference of Japan (FCCJ): 2011^th FCCJ report, (2011), pp.1-31.
3) Kitahara, T., Konomi, T., Nakajima, H.,“Microporous Layer Coated Gas Diffusion Layers for Enhanced Performance of Polymer Electrolyte Fuel Cells”, Journal of Power Sources, Vol.195, No.8 (2009), pp.2202-2211.
4) Tsushima, S., Nanjo, T., Nishida, K., Hirai, S.,“Investigation of the Lateral Water Distribution in a Proton Exchange Membrane in Fuel Cell Operation by 3D-MRI”, ECS Transaction, Vol.1, (2005), pp.199-205.
5) Pasaogullari, U., Wang, C.Y., Chen, K.S.,“Two-Phase Transport in Polymer Electrolyte Fuel Cells with Bilayer Cathode Gas Diffusion Media”, Journal of The Electrochemical Society, Vol.152, No.8, (2005), pp.A1574-1582.

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