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J-GLOBAL ID：201302246363022034   整理番号：13A0980979

中性子線と分割電極セルの組合せによる固体高分子形燃料電池の水計測技術

Characterization of Polymer Electrolyte Fuel Cells by Neutron Scattering During Operation in a Segmented Electrode Cell

著者 (7件)： 上田悟 (国立大学法人茨城大学工学部) ,  江口美佳 (国立大学法人茨城大学工学部) ,  小林芳男 (国立大学法人茨城大学工学部) ,  堤泰行 (エフシー開発(株)) ,  プトラアナンダ (日本原子力研究開発機構) ,  山口大輔 (日本原子力研究開発機構) ,  小泉智 (国立大学法人茨城大学工学部)
資料名： 高分子論文集  (Japanese Journal of Polymer Science and Technology)
巻： 70  号： 3  ページ： 94-101 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： G0122A  ISSN： 0386-2186  CODEN： KBRBA  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： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 固体高分子形燃料電池(PEFC)の高性能化にとりPEFCセル内の水分移動を把握することは重要な課題である.本研究は,中性子小角散乱(SANS)と中性子ラジオグラフィー(NR)を用いて発電状態下にあるPEFC内の水分移動を可視化した.SANSは直径10 mmの小さい入射ビームを使用して高分子電解質膜の膨潤挙動を観察するための効果的な方法である.発電時には電解質膜内の水クラスタサイズが電流密度の増加に伴い増大することが確認できた.またサーペンタイン状のガス流路に沿って不均一に増大することを確認した.また,NRは流路に沿ったフラッディングを確認した.SANS観測に対応して局部電池電圧を測定するために,私たちはシャント抵抗回路を組合せた分割電極セルを開発し,SANS測定と同条件でI-V試験を行い,各電極の電圧,電流密度,抵抗値をそれぞれ評価した.それらの結果とNR,SANSで得られた結果を比較することで加湿水,生成水による電解質膜の膨潤,流路へのフラッディングを電池局所の膜抵抗や発電特性を包括的に議論した.(著者抄録)

シソーラス用語： *固体高分子形燃料電池 ,  物質移動 ,  *水分 ,  *高分子膜 ,  高分子電解質 ,  *小角中性子散乱 ,  *中性子ラジオグラフィー ,  可視化 ,  クラスタ分子 ,  電流密度 ,  膨潤 ,  フラッディング ,  *電流電圧特性 ,  膜厚 ,  隔離板
準シソーラス用語： 水クラスター ,  中性子小角散乱

分類 (1件)： 燃料電池  (YB04040V)

引用文献 (8件)：

• 1) K. Sugiura, M. Nakata, T. Yodo, Y. Nishiguchi, M. Yamauchi, and Y. Itoh, J. Power Sources, 145, 526 (2005).
• 2) M. M. Mench, Q. L. Dong, and C. Y. Wang, J. Power Sources, 124, 90 (2003).
• 3) S. Lee, S. Kim, G. Park, and C. Kim, Int. J. Hydrogen Energy, 35, 10457 (2010).
• 4) Y. Utaka, I. Hirose, and Y. Tasaki, Int. J. Hydrogen Energy, 36, 9128 (2011).
• 5) H. Iwase, S. Koizumi, H. Iikura, M. Matsubayashi, D. Yamaguchi, Y. Maekawa, and T. Hashimoto, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A, 605, 95 (2009).

タイトルに関連する用語 (6件)： 中性子線 ,  セル ,  組合せ ,  固体高分子形燃料電池 ,  水 ,  計測技術