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J-GLOBAL ID：202002280490104333   整理番号：20A0525671

高分子電解質膜燃料電池のカソード触媒層における水の毛管凝縮下の酸素ガス拡散率と多孔質特性の関係【JST・京大機械翻訳】

Relation between oxygen gas diffusivity and porous characteristics under capillary condensation of water in cathode catalyst layers of polymer electrolyte membrane fuel cells

著者 (7件)： Kaneko Toshihiro (Department of Mechanical Engineering, School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo 113-8656, Japan) ,  Yoshimoto Yuta (Department of Mechanical Engineering, School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo 113-8656, Japan) ,  Hori Takuma (Department of Mechanical System Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology, Tokyo 184-8588, Japan) ,  Takagi Shu (Department of Mechanical Engineering, School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo 113-8656, Japan) ,  Ooyama Junpei (Fuel Cell Cutting-Edge Research Center Technology Research Association (FC-Cubic TRA), Tokyo 135-0064, Japan) ,  Terao Takeshi (Fuel Cell Cutting-Edge Research Center Technology Research Association (FC-Cubic TRA), Tokyo 135-0064, Japan) ,  Kinefuchi Ikuya (Department of Mechanical Engineering, School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo 113-8656, Japan)
資料名： International Journal of Heat and Mass Transfer  (International Journal of Heat and Mass Transfer)
巻： 150  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： C0390A  ISSN： 0017-9310  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： 細孔ネットワークを部分的に充填する水の毛管凝縮下での高分子電解質膜燃料電池のカソード触媒層における酸素拡散率を評価するための結合シミュレーション法を提示した。白金担持炭素とNafionイオノマで形成された触媒層のボクセルデータを,低温集束イオンビーム走査電子顕微鏡により得られた連続断面画像から調製した。細孔ネットワークを効果的に変える水の毛管凝縮を格子密度汎関数理論を用いてシミュレートした。次に,部分的に湿った触媒層の有効空隙率ε_eff,弦長分布,および特性長さを評価した。Knudsen領域における酸素の有効拡散係数を,平均二乗変位法を用いて評価した。ε_eff/τは,ε_eff≧0.2に対する球と円筒充填のBruggeman相関の間の中間挙動を示し,ε_effτはε_eff≦0.2に対するBruggeman相関から劇的にずれる。350Kにおける有効酸素拡散係数は,ガスの速度論に基づく相対湿度と全圧力の関数として予測される。提案した方法は,より効率的な材料設計に寄与する毛管凝縮下での酸素拡散率へのより深い洞察を与える。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *カソード ,  走査電子顕微鏡 ,  *酸素 ,  ボクセル ,  炭素 ,  イオノマ ,  密度汎関数法 ,  拡散係数 ,  シミュレーション ,  ネットワーク ,  白金 ,  低温 ,  *固体高分子形燃料電池 ,  *毛管凝縮 ,  集束イオンビーム

著者キーワード (6件)： 高分子電解質膜燃料電池 ,  カソード触媒層 ,  格子密度汎関数理論 ,  水の毛管凝縮 ,  多孔質構造におけるガス拡散 ,  屈曲因子

分類 (1件)： 燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (8件)： 高分子電解質膜燃料電池 ,  カソード ,  触媒層 ,  水 ,  毛管凝縮 ,  酸素ガス ,  拡散率 ,  多孔質