| 講演名 | 2013-05-24 電解質膜へのSiO_2の添加と電極触媒層のイオノマーへのスルホン化SiO_2の適用が固体高分子形燃料電池の発電特性に及ぼす影響(スイッチング電源,家庭向け情報通信機器のエネルギー技術,一般) 内池 聡志, 長谷川 豊, 金子 泰隆, 武 哲夫, |
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| 抄録(和) | 固体高分子形燃料電池(PEFC)の100℃を超える中温領域での作動を実現するために、固体高分子膜(PEM)と電極触媒層のイオノマーの検討を行った。親水性SiO_2を添加したポリエーテルエーテルケトンからなる主鎖とスルホ基を有する側鎖からなるPEMを用いると、抵抗分極と拡散分極が減少しPEFCの発電特性が向上する。また、低湿度条件下でのPEFCの発電特性の低下が親水性SiO_2の水保持機能により抑制される。カソードのイオノマーにスルホン化SiO_2を用いてもPEFCは発電可能であり、スルホン化SiO_2表面にスルホ基が増えると発電特性が向上する。スルホン化SiO_2をカソード触媒層のイオノマーに用いると、パーフルオロスルホン酸をイオノマーに用いた場合と比較して、現状では活性化分極と拡散分極が増加しPEFCの発電特性が低下する。また、低湿度条件下においては抵抗分極が大きく増加しPEFCの発電特性が大幅に低下する。 |
| 抄録(英) | Polymer electrolyte membrane (PEM) and ionomer in catalyst layer (CL) of electrode were researched to operate polymer electrolyte fuel cells (PEFCs) over 100℃. The PEM consisted of main chains of polyetheretherketone and side chains which contained sulfonic groups and hydrophilic SiI_2 was added to the PEM. The resistance and diffusion polarizations of the PEFCs decrease, so that the power-generation characteristics increase. The decrease of the power-generation characteristics of the PEFCs is suppressed at low humidity because the hydrophilic SiO_2 preserves the formed water in the PEM. Sulfonated SiO_2 was used as the ionomer of the cathode CL. The PEFCs can generate power and the power-generation characteristics increases by increase of sulfonic group on the surface of the sulfonated SiO_2. The activation and diffusion polarizations of the PEFCs increase, so that the power-generation characteristics decrease compared with that of the PEFCs which use perfluorosulfonic acid as the ionomer of the cathode CL at present. The resistance polarization of the PEFCs highly increases at low humidity, so that the power-generation characteristics highly decrease. |
| キーワード(和) | 固体高分子形燃料電池 / 電解質膜 / イオノマー / プロトン伝導 / SiO_2 / スルホン化SiO_2 |
| キーワード(英) | Polymer electrolyte fuel cell / Electrolyte membrane / Ionomer / Proton conductivity / SiO_2 / Sulfonated SiO_2 |
| 資料番号 | EE2013-4 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EE |
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| 開催期間 | 2013/5/17(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Energy Engineering in Electronics and Communications (EE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 電解質膜へのSiO_2の添加と電極触媒層のイオノマーへのスルホン化SiO_2の適用が固体高分子形燃料電池の発電特性に及ぼす影響(スイッチング電源,家庭向け情報通信機器のエネルギー技術,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Effects of SiO_2 addition to electrolyte membrane and sulfonated-SiO_2 application to ionomer in catalyst layer of electrode for power generation characteristics of polymer electrolyte fuel cells |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 固体高分子形燃料電池 / Polymer electrolyte fuel cell |
| キーワード(2)（和/英） | 電解質膜 / Electrolyte membrane |
| キーワード(3)（和/英） | イオノマー / Ionomer |
| キーワード(4)（和/英） | プロトン伝導 / Proton conductivity |
| キーワード(5)（和/英） | SiO_2 / SiO_2 |
| キーワード(6)（和/英） | スルホン化SiO_2 / Sulfonated SiO_2 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 内池 聡志 / Satoshi UCHIIKE |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京都市大学 Tokyo City University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 長谷川 豊 / Yutaka HASEGAWA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京都市大学 Tokyo City University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 金子 泰隆 / Yasutaka KANEKO |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京都市大学 Tokyo City University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 武 哲夫 / Tetsuo TAKE |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京都市大学 Tokyo City University |
| 発表年月日 | 2013-05-24 |
| 資料番号 | EE2013-4 |
| 巻番号（vol） | vol.113 |
| 号番号（no） | 60 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |