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JARI Research Journal (2012~)環境・エネルギー/Environment & Energy

資料名 / Title

JRJ20141002 研究速報
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燃料電池発電性能に及ぼすMEA作製条件の影響 -MEA接合温度の影響-
Effects of MEA fabrication conditions on the power generation of PEFC -Effects of hot pressing temperature-

橋正 好行,沼田 智昭,北園 智美,大徳 浩志
Yoshiyuki HASHIMASA,Tomoaki NUMATA,Tomomi KITAZONO,Hiroshi DAITOKU

燃料電池自動車の普及のためには,燃料電池本体の性能・耐久性の向上,コスト低減などの課題がある.これらの課題を解決するためには既存の材料を超える性能と耐久性,低コストな燃料電池材料を開発する必要がある.しかし,開発される新規材料の性能を評価する共通の方法がないため,各機関で個別の方法を適用して評価されている場合が多い.そのため,各研究機関で得られた評価結果を単純に比較することができない状況になっている.結果の横並び評価が可能になると,開発した材料の性能を他の既知の材料性能と比較できるので,材料開発の効率化に寄与できると考えられる.このような考えのもと,新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「セル評価解析の共通基盤技術」プロジェクトが実施されている.
 膜/電極接合体(Membrane Electrode Assembly,以下「MEA」という)の状態で燃料電池材料を評価する場合,MEAの作製,セルの組立,発電試験装置への接続,発電操作など多くの工程の後で評価結果が得られる.同一仕様の材料,セルや発電試験装置を使用しても,触媒ペーストの組成などのMEA作製条件が異なれば,得られる評価結果が異なってくる.このことが各研究機関で得られる評価結果の差の要因の一つになっている可能性がある.MEAの接合条件のうち,接合温度について文献を調査すると,市販のNafion系材料を用いてMEAを熱圧着する場合でも,120℃から180℃と幅広い温度が記載されている.また,フッ素系以外の一部の炭化水素膜などの場合には,その熱変形温度の高さからNafion系の膜の場合よりも高温で接合する場合もある.したがって,MEAの接合温度の差が得られる評価結果に影響し,評価機関ごとの結果に差が生じてしまう可能性がある.
 本研究では,同一の材料を使用した場合のMEA接合温度が実際に得られる発電性能に及ぼす影響を調査した結果を報告する.
Single cell performance of polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) is greatly influenced by the MEA fabrication conditions. In this study, the effects of hot-pressing temperature in fabricating MEA were examined. I-V test results and the observation of cross sectional SEM images of MEA indicated that the power generation of MEA was greatly influenced by the pressing temperature because the structure of the catalyst layer changed with the pressing temperature.

種別 / Article Type

JARI Research Journal (2012~)

資料名 / Title

JRJ20141002 研究速報

発行年月 / Date of Issue

2014/10

分野 / Field

環境・エネルギー/Environment & Energy
ID:6747
 

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