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J-GLOBAL ID：202202225908633446   整理番号：22A1161605

テクスチャ工学による優先質量と電荷輸送特性をもつ触媒層の作製【JST・京大機械翻訳】

Fabrication of Catalyst Layers with Preferred Mass and Charge Transport Properties through Texture Engineering

著者 (3件)： Huang Yi-Hong (Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, Taiwan) ,  Hsu Yu-Hsuan (Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, Taiwan) ,  Pan Yung-Tin (Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University, Taiwan)
資料名： ACS Applied Energy Materials  (ACS Applied Energy Materials)
巻： 5  号： 3  ページ： 2890-2897  発行年： 2022年 
JST資料番号： W5032A  ISSN： 2574-0962  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 電極構造は高分子電解質膜燃料電池のようなエネルギー変換装置の電荷と物質移動に強く影響する。電極触媒層のナノスケール特性と多孔性を最適化するために種々の研究を行った。しかし,大規模集合組織,すなわち数から数十ミクロンまでの影響は,あまり研究されていない。本研究では,超音波スプレーコーティング法により制御されたテクスチャを有する高分子電解質膜に直接触媒層の作製を実証した。触媒インクの液滴サイズとその乾燥挙動を制御することで,質量または電荷輸送特性が強化された組織化触媒層を,ミクロンスケールのMarangoni流の操作によって再現性よく得ることができた。Marangoni効果が最大になると,良好な質量輸送特性を示す大きくて深い細孔を有する非常に組織化された触媒層が形成され,1.75A/cm2の最大電流密度を示した。触媒インクのより遅い乾燥速度により,非常に少ないテクスチャ化だがより緩く充填された触媒層が得られ,それは低い加湿条件下でも印象的な電荷輸送特性を示した。物質移動抵抗を大きく緩和すると,0.079mg_Pt/cm2の非常に低いカソードPt負荷を用いて,80°Cで43%のカソード湿度で0.8W/cm2の最大電力密度に達することができた。低湿度条件下でのこのような高性能は,燃料電池システムとその運転における大幅なコスト削減につながる。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 乾燥 ,  最適化 ,  物質移動 ,  原価低減 ,  白金 ,  湿度 ,  加湿 ,  電極触媒 ,  Marangoni効果 ,  *カソード ,  固体高分子形燃料電池 ,  Marangoni対流
準シソーラス用語： *電荷輸送 ,  ナノスケール ,  *触媒層 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 膜電極アセンブリ(MEA) ,  触媒被覆膜(CCM) ,  酸素輸送抵抗 ,  電荷輸送 ,  低RH手術

分類 (1件)： 燃料電池  (YB04040V)

タイトルに関連する用語 (8件)： テクスチャ ,  工学 ,  優先 ,  質量 ,  電荷 ,  輸送特性 ,  触媒層 ,  作製