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J-GLOBAL ID：201402284906256754   整理番号：14A0300688

電池性能および低温開始挙動に及ぼす高分子電解質膜燃料電池の気体拡散層における親水性層の影響に関する研究

Investigation of the effect of a hydrophilic layer in the gas diffusion layer of a polymer electrolyte membrane fuel cell on the cell performance and cold start behaviour

著者 (7件)： HIRAKATA Satoki (Interdiscipinary Graduate School of Medicine and Engineering, Univ. of Yamanashi, 4 Takeda, Kofu 400-8511, JPN) ,  HARA Masanori (Interdiscipinary Graduate School of Medicine and Engineering, Univ. of Yamanashi, 4 Takeda, Kofu 400-8511, JPN) ,  KAKINUMA Katsuyosi (Fuel Cell Nanomaterials Center, Univ. of Yamanashi, 6-43 Miyamae, Kofu 400-0021, JPN) ,  UCHIDA Makoto (Fuel Cell Nanomaterials Center, Univ. of Yamanashi, 6-43 Miyamae, Kofu 400-0021, JPN) ,  TRYK Donald A. (Fuel Cell Nanomaterials Center, Univ. of Yamanashi, 6-43 Miyamae, Kofu 400-0021, JPN) ,  UCHIDA Hiroyuki (Clean Energy Res. Center, Univ. of Yamanashi, 4 Takeda, Kofu 400-8511, JPN) ,  WATANABE Masahiro (Fuel Cell Nanomaterials Center, Univ. of Yamanashi, 6-43 Miyamae, Kofu 400-0021, JPN)
資料名： Electrochimica Acta  (Electrochimica Acta)
巻： 120  ページ： 240-247  発行年： 2014年02月20日 
JST資料番号： B0535B  ISSN： 0013-4686  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ミクロ多孔性層(MPL)と炭素紙(CP)との間の親水性層(HL)搭載気体拡散層(GDL)のPEFC性能に及ぼす影響を,通常の運転温度および氷点下温度での高湿度および低湿度で調べた。走査電子顕微鏡検査およびミクロRaman分光法検査を3つの層構造(MPL,HLおよびCP)について行った。また,試料の高拡大SEM画像から,HLはHL-GDLのMPLよりも小さな細孔を有することが分かった。従って,HLの細孔中の毛細管圧はHL-GDLのMPL中の値よりも高いと判断したが,HLはより水を吸収できることが分かった。HLの搭載および非搭載のGDLを用いた電池性能を比較した。HL搭載GDLを用いた電池は,高湿度および低湿度での高電流密度領域で通常のGDLによる電池よりも高い性能を示した。高湿度で,HLは発生された水を吸収でき,触媒層(CL)からGDLへの水除去を改善し,CL中の凝縮水による気体拡散の停止を抑制した。低湿度で,HLはMEAにおける水の保持を促進し,脱水による電解質のプロトン伝導性の減少を抑制した。HL搭載GDLを用いた電池は,-10°Cからの低温スタートアップ時に,HLによる水除去に起因して優れた性能を示し,CL中の凝縮水または凍結水による気体拡散の閉塞を抑制した。これらの結果から,MPLとGDLの炭素紙との間にあるHLは,通常温度および氷点下温度からの低温スタートアップでの高湿度および低湿度を含む,幅広い領域の運転条件でPEFC性能を改善できることが分かった。Copyright 2014 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *固体高分子形燃料電池 ,  *性能 ,  *挙動 ,  開始 ,  低温 ,  *層 ,  多孔性 ,  細孔 ,  多孔質体 ,  微細構造 ,  *炭素材 ,  親水性 ,  ガス拡散法 ,  温度 ,  運転モード ,  凝固点 ,  湿度 ,  走査電子顕微鏡 ,  顕微Raman分光法 ,  Ramanスペクトル ,  圧力 ,  毛管現象 ,  水 ,  吸収 ,  電流密度 ,  固定層 ,  触媒 ,  凝縮水 ,  電解質 ,  電気伝導率 ,  プロトン伝導 ,  時間依存性 ,  作用機序
準シソーラス用語： プロトン伝導性 ,  ミクロ多孔性 ,  ミクロ多孔性層 ,  運転温度 ,  気体拡散 ,  *気体拡散層 ,  高分子電解質膜燃料電池 ,  作用機構 ,  触媒層 ,  *親水性層 ,  炭素紙 ,  *低温開始挙動 ,  *電池性能 ,  氷点 ,  毛細管圧

分類 (4件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  電気化学一般  (CB07010N) ,  炭素とその化合物  (YB02060D) ,  薄膜一般  (BK14010X)

タイトルに関連する用語 (8件)： 電池性能 ,  低温 ,  挙動 ,  高分子電解質膜燃料電池 ,  気体 ,  拡散層 ,  親水性 ,  研究