PEFC用電解質膜の開発

PEFC用電解質膜の開発

Add: afule2 - Date: 2020-11-28 08:24:04 - Views: 6019 - Clicks: 5120

米国Scribner社が開発した、PEFC用電解質膜のイオン伝導特性の湿度依存性を、実用と同じ膜厚み方向(Through-Plane)で測定可能なシステムです。 イオン伝導性に異方性を持たせた機能膜の評価に最適。. Polymer Fuel Cell) ,「固体高分子電解質型燃料電 池」( SPEFC : Solid Polymer Electrolyte Fuel Cell) などがある。最近PEFCに統一される方向にある ので,ここでは「高分子電解質型燃料電池」と呼 ぶことにする。 2.燃料電池とは 2.1 原理 「電池」という言葉が入って. PEFC用電解質膜の開発 /シ-エムシ-出版. 文献「pefc用の新規電解質膜の開発~放射線グラフト重合法及びゾルゲル法を用いて~」の詳細情報です。j-global 科学技術総合リンクセンターは研究者、文献、特許などの情報をつなぐことで、異分野の知や意外な発見などを支援する新しいサービスです。. どに用いるために世界中で研究開発がすすめられている。pefc の電解質にはフッ素系のイオン交 換膜を用いることが多い。電極触媒層は白金担持カーボンと高分子電解質膜と同成分のイオノマ ーを混合して形成する。. (1) 高分子電解質膜(イオン交換膜) (2) 膜・電極触媒接合体(mea) (3) セパレータ 1-2-4 pefcの燃料と改質技術 (1) pefc用燃料の種類と適合性 (2) 純水素の貯蔵法と新材料開発.

を複合化した電解質膜の開発を行ってきた。キトサン-PVA膜は膜厚50µm程度で再現良く 製膜でき、アニオン伝導度は5. Pontaポイント使えます! | PEFC用電解質膜の開発 CMCテクニカルライブラリー | 発売国:日本 | 書籍 || HMV&BOOKS online 支払い方法、配送方法もいろいろ選べ、非常に便利です!. 高分子電解質膜を使用する固体高分子形燃料電池 (pefc)は小型・低温作動可能などの利点から様々な用 途での開発が進んでいる.国内出荷台数10万台を数え る家庭定置用燃料電池エネファーム(一部は固体酸化物 形sofc)や年末にトヨタ自動車から市販. 燃料電池用無機-有機ハイブリッド型電解質膜の開発 梅田隼史*1、鈴木正史*2 Development of Proton Conducting Inorganic-Organic Hybrid Membranes for Polymer Electrolyte Fuel Cell Junji UMEDA*1 and Masashi SUZUKI*2 Seto Ceramic Research Center, AITEC*1, Industrial Technology Division, AITEC*2. 3 pefcの加湿での膜技術 1. 1基 本的な役割 pefc用 の電解質膜には,プ ロトン伝導,電 子遮断およ びガス遮断の三つの基本的な役割がある。. See full list on jst. 固体高分子形燃料電池は、携帯型定置型自動車型として実用化が期待されている。これは、電解質膜に陽イオン交換膜を用いるものであるが、近年、陰イオン交換膜を用いるアルカリ燃料電池も、触媒と利用可能な燃料が多様であること等から注目されているが、既存の電解質膜の耐久性が.

自動車用pefcの膜技術の概要と課題 1. (燃料電池の研究開発にとって期待される効果の例) •イオン交換膜の物性が系統的に理解できる情報を測定できる。 •燃料電池用電解質の耐久性や性能に及ぼす電解質の影響は膜のイオン交換容. して注目を集めている。電解質として固体高分子膜を用い る固体高分子形燃料電池(PEFC:PolymerElectrolyte FuelCell,PEMFC:ProtonExchangeMembraneFuel Cell)は1960年代に米国で宇宙開発用に開発された技術 である。今日のPEFC開発の過熱は1980年代後半にカナ. 5 mW/cm2であった。 キーワード:キトサン,アニオン交換膜,電解質膜,PEFC. ロ系電解質膜 技術(自動車 用)の開発開 始 nmbs 0200 作動温度120 ~140℃の非 パーフルオロ 系電解質膜技 術(定置用) nmba 0200 作動温度 200℃程度の 非パーフルオ ロ系電解質膜 技術(自動車 用) m30 m31 m32 図1 電解質膜に関係する要素技術開発のネットワーク.

2 固体高分子電解質膜の概要と役割 1. pefc材料中の水に関する分析事例および電解質膜や触 媒、触媒層カーボンの劣化解析事例について紹介する。 2.電解質膜、触媒層の水の温度による運動性変化 自動車用pefcでは幅広い温度領域で良好な発電性能 を発揮するセルの開発が必要とされている。. 第1章 自動車用pefcの課題と膜技術(光田憲朗) 1. の電解質膜(フッ素系膜)がpefcの標準膜として使用さ れている.しかしながら,pefcの実用化普及には,現 行のフッ素系膜の未解決の主要な技術課題;1)現行0℃ 伝導性・耐久性に優れた燃料電池用の 芳香族系高分子電解質膜の開発. PEFC用電解質膜に用いられる高分子は,一般にスル ホン酸を含まない疎水部とスルホン酸を含む親水部からな り,数~数十nmスケールの相分離構造を形成する.発 電時に電解質膜中で親水部が水を包括してクラスターを 形成し,そのクラスター内をプロトンが伝導すると考えられ ている.従って,高分子電解質膜の開発ではクラスターの 形状やサイズ,連続性を制御することが重要であり,クラ スターの分析,特に湿度依存性を評価する技術が求めら れる.高分子の相分離構造を解析する手法として実駆動 条件に近い高温・高湿下での測定も可能である小角X線 散乱は有力であり,複数の研究グループが代表的フッ素 系電解質膜であるNafionについて実験を行い,実際にク ラスターが確認されたこ とを報告している1-2).一方,炭化 水素系電解質膜についてはクラスター構造解析に関する 報告も若干あるが十分ではなく,今後の開発のためには, より詳細な構造解析や同条件でのフッ素系電解質膜との比 較による構造の差異について考察する必要がある.. 示すように,それぞれ電解質が十分かつ安定にイオン導 電性を示す温度で使用される。この作動温度が低い固体 高分子形燃料電池(PEFC = Polymer Electrolyte Fuel Cell ) が,家庭用や自動車用への広範囲な適用の可能性があり 注目されている。. 本稿では,pefcの 心臓部ともいえる電解質膜の主流で あるフッ素系電解質膜,パ ーフルオロカーボソスルホン酸 ポリマー膜,の 開発動向について,旭化成の取り組みを述 べる。 2.

電解質材料はイオン伝導体として働く高分子膜(Nafion、Aquivion、炭化水素系高分子電解質膜)が用いられます 1 。燃料電池では、主に2つの化学反応によって電気が発生します(図1b)。純粋なH 2 で動作する燃料電池の場合、水素ガスはアノードでプロトン(H. 用の電解質膜に求められる特性を示す革新的な非フッ素系電解質膜の開発に成功した. 現在のpefc用の電解質膜には,フッ素系電解質膜が広く用いられている.次世代のpefc には,コスト,効率,性能の大幅な改善が見込める非フッ素系電解質膜の搭載が強く. 電 解質膜の役割と必要特性 2. 燃料電池用,すなわち,アニオン交換型の電解質 膜を開発することである。それによって,β-鉄フ タロシアニン触媒と合わせた新規なアルカリ燃料 電池の開発によってpefcの低コスト化を目指す。 電解質膜は,水酸化物イオン伝導性を有するキト. 4 自動車用pefcの膜技術の課題 2. 012×10-2 S/cm、出力特性は16. 電解質膜 GDL+MPL セパレータ V 流路 【特徴】低温作動(~90℃)、高負荷追従性、高出力密度 【⽤途】家庭⽤、分散電源⽤、⾃動⾞⽤、その他移動体⽤ 固体高分子形燃料電池 (PEFC:Polymer Electrolyte Fuel Cell) H 2 O 2 H 2 O e-カソード電極 (1/2O 2 +2e-→O2-) アノード電極.

山梨大学は、これまで難しいとされていた固体高分子形燃料電池(pefc)用の非フッ素系電解質膜の開発に成功。電池の高効率化および耐久性の. 原研高崎において開発さ れた新規な電解質膜の架橋ptfe電解質膜は、放射線グラフト重 合法を用い. のが、固体高分子形燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell, PEFC) である。PEFC は、電解質にプロトン導電性固体高分子膜を使用 する燃料電池であり、起動性に優れた低温作動の燃料電池とし て、日本では 年より家庭用1kW クラスのシステムが商品 PEFC用電解質膜の開発 化されて.

固体高分子形燃料電池は、地球環境に優しいエネルギー変換デバイスとして自動車用途、家庭用途に実用化が進んでいます。発電の基本原理は、電極触媒を両面にコーティングした電解質膜を隔膜にして、片側に水素ガス、もう片側に空気(酸素ガス)を流し、水素と酸素の化学反応から電気エネルギーを得るものです(図1)。生成するのは水だけであり、究極のクリーンエネルギーシステムとして、自動車用を中心に展開が始まっています。 燃料電池の本格普及に向けてシステムのコストダウンが求められており、発電出力向上による電池スタック注3)の小型化や、水管理の改善による加湿器などの補機注4)の簡素化が必須です。これらは電解質膜を薄膜化することで大幅に改良できますが、従来のフッ素系電解質ポリマーからなる無補強膜を薄膜化すると、発電時の負荷変動に耐えうる機械的な耐久性(乾湿サイクル耐久性)が大きく低下する問題が生じます。運転中に発電負荷が変動するとセル内の湿度環境が大きく変動し、湿度に応じて膜が膨潤と収縮を繰り返す(乾湿サイクル)ため、膜は変形・クリープにより破損しやすくなります。薄膜化による発電出力向上と乾湿サイクル耐久性との間にはトレードオフの関係があり、この2つの特性を無補強膜で両立させることは、従来の電解質ポリマーでは困難でした。. 固体高分子形燃料電池(こたいこうぶんしがたねんりょうでんち、polymer electrolyte fuel cell、PEFC)は、イオン伝導性を有する高分子膜(イオン交換膜)を電解質として用いる燃料電池である。. AmazonでのPEFC用電解質膜の開発 (CMCテクニカルライブラリー)。アマゾンならポイント還元本が多数。作品ほか、お急ぎ便対象商品は当日お届けも可能。. 1 pefcの動作原理 1. meaまたは膜/電極接合体は、pefcの心臓部です。これには、水素と酸素から電気エネルギーを取り出す反応を促進するために必要な材料が含まれています。 meaは、固体高分子膜(pem)から構成されるもので、両面に電極があります。. pefc用電解質膜の開発 - 本の購入は楽天ブックスで。全品送料無料!購入毎に「楽天ポイント」が貯まってお得!みんなのレビュー・感想も満載。. 自動車および住宅用PEFCの話題が毎日新聞を賑わしているが、この本はそのキーパー.

固体分子型燃料電池用イオン交換膜の開発; 目次; 第1章 自動車用pefcの課題と膜技術 光田憲朗; 1. 自動車用pefcの膜技術の概要と課題 3; 1.1 pefcの動作原理 3; 1.2 固体高分子電解質膜の概要と役割 6; 1.3 pefcの加湿での膜技術 7. pefcのスタック構造例を図2に示す。pefcは、高分子電解質膜、多孔質支持層と触媒層を接合させ た燃料極、空気極電極(触媒電極)、セパレーターにより構成されるが、高分子電解質膜と触媒電極を一 体化させたmea(膜・電極接合体)が重要な役割を果たす。. 図1 コアシェル構造を有するコンポジット電解質膜における物質輸送モデル. 燃料電池の発電時にはセル内で水が生成するために電解質膜は水を含んで膨潤し、発電が停止すると乾燥して収縮します。これが繰り返されることで電解質膜には複雑な機械的ストレスが加わって、最終的には膜破断に至り、隔膜として機能できなくなります。本プログラムでは、電解質ポリマーを薄膜化しながらも乾湿サイクル耐久性を確保するため、ポリマーの化学構造にまで遡って開発を進めました。その結果機械的ストレスを緩和・発散できる柔軟な構造を有するタフな新規電解質ポリマーを創出できました。柔軟な構造を有することで、繰り返しの変形にさらされても3次元のミクロ構造が維持され劣化しにくい特徴があります。小型セルでの乾湿サイクル耐久評価では、新規電解質ポリマーによる電解質膜は、膜厚を従来膜の1/5に相当する5マイクロメートルに低減しても、5倍以上の乾湿サイクル耐久性を示し、薄膜化と乾湿サイクル耐久性とのトレードオフの関係を打破することに成功しました(図2)。 ポリマーの開発にあたっては、電解質膜の破壊について基礎的検討を進め、劣化メカニズムの解析と劣化を支配するマクロな膜物性の抽出・評価から、乾湿サイクル耐久性を表す“乾湿サイクル指標”を見いだしました。その結果マクロな電解質膜の物性値から耐久性が予測できるようになりました(図3)。 また、このようなマクロな物性が電解質ポリマーのどのようなミクロ構造から発現してくるのか、分子論的理解も深めてきました。フッ素系電解質膜の特異なミクロ相分離構造注5)をMD(分子動力学)シミュレーションからモデル化し、大型放射光設備を活用した構造解析と合わせ、安定で大きな相分離構造の形成について、ポリマーの一次構造からの考察が可能になってきました(図4)。これによりマクロな物性を分子構造から理解することができるようになり、今後さらなる改良につながっていくと考えています。 電解質膜を薄くすると、膜を透過する水素量は増えてしまうため、システムの燃費性能が低下することになります。現在、水素透過抑制に向けた技術開発を進めており、大学などからの提案をもとに、無機層状化合物のナノシート材料と新規電解質ポリマーとを複合化することからアプローチしています。これにより、目標の膜抵抗と耐久性を維持したまま水素透過量を低減する技術に目途が得られてきています。.

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絵の言葉 - 小松左京 - 菅原定三 美術建築師

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