燃料電池金属セパレータの導電性向上とその評価

1. 燃料電池の基本構造,自動車利用における課題、金属多孔体セパレータによる発電性能向上

(2015年10月23日 10:30〜12:00)

自動車などに燃料電池を使用するためには、発電出力密度の向上が求められる。発電出力密度の向上は燃料電池の小型化を可能とするため、コスト低減の点でも有効である。本講では、金属多孔体を燃料電池のセパレータ流路に採用することで発電出力密度を増加させる手法などについて紹介する。

1. 自動車の燃料として水素を利用することの意義
   1. 自然エネルギーの利用と水素
   2. 二次電池と水素のエネルギー密度
2. 燃料電池の基本構造と自動車利用に向けた課題
   1. 燃料電池の基本構造
   2. 燃料電池の自動車利用に向けた課題
   3. 出力密度の向上
   4. エネルギー密度の向上
   5. 自然エネルギーのキャリアとしてのメタノール
3. 金属多孔体セパレータによる燃料電池の発電出力向上
   1. 多孔体セパレータによる有効電極面積の増加
   2. 様々な金属多孔体材料を用いたセパレータ
   3. 発電出力向上と交流インピーダンス解析
   4. セパレータと電極の間の接触抵抗
   5. セパレータ流路の圧力損失
• 質疑応答

2. 無電解ニッケルめっきプロセスを用いた燃料電池セパレータの開発と特性評価

(2015年10月23日 12:45〜14:15)

固体高分子形燃料電池の電池特性は、パーツ材料それぞれの性質により変化する。そこで、固体高分子膜やセパレータの特性を電気化学的に評価し、電池の劣化や電池特性の変化に関与する材料評価を行い、燃料電池の信頼性について講演する。また、無電解めっきを利用した新しいセパレータ材料についても紹介する。

• 質疑応答

3. 燃料電池におけるステンレス鋼セパレータの腐食評価および接触抵抗対策

(2015年10月23日 14:30〜16:00)

腐食と接触抵抗の問題を述べる。また演者らが腐食研究のために開発したセパレータの仕様や窒化物を介在させるステンレス鋼の表面処理法について紹介する。窒化物を利用する方法として、TiNとSBRとの複合体を泳動電着する方法と、硝酸溶液中でステンレス鋼をカソード処理 (電気化学的窒化) する方法とを紹介する。

1. 固体高分子形燃料電池の構成
2. セパレータの構造と役割
3. ステンレス鋼の耐食性評価
   1. 模擬環境下における分極挙動
   2. 模擬環境下で生成する不動態皮膜のXPS解析
   3. 発電試験による耐食性評価
   4. 発電試験で生成する不動態皮膜のXPS解析
4. カーボンガス拡散層との接触抵抗評価
5. TiN-SBR処理したセパレータの特性
6. 電気化学的窒化処理したステンレス鋼製セパレータの特性
• 質疑応答