燃料電池MEAの作製、評価技術

1. 触媒、触媒層の設計とMEAの発電特性への影響

(2015年11月17日 11:00〜12:30)

1. 触媒層の基礎
   1. 触媒層の構造
   2. 触媒層と三相界面
   3. 三相界面の解析
   4. 触媒層形成
   5. 触媒層の問題点
2. 触媒形成
   1. 触媒粒子の分散法
   2. 触媒粒子の状態
   3. 触媒層の堆積条件
   4. 発電特性
   5. 触媒層の電気化学的な評価
   6. 触媒層の観察
• 質疑応答

2. 固体高分子形燃料電池用膜電極接合体の作製

(2015年11月17日 13:15〜14:45)

燃料電池の開発競争は熾烈で、MEA技術は殆ど公開されていないのが現状である。数少ない発表事例と講演者の経験を基に、MEAの設計思想、MEA製作の物理現象について紹介する。

1. MEAの定義と種類
2. CCM (catalyst coated membrane) vs. GDE (gas diffusion electrode)
3. 触媒層構造のコンセプトと実際
4. 触媒インクの成分
5. 触媒シート作製・ホットプレスの物理現象
6. MEA性能の評価
• 質疑応答

3. 触媒層、電解質膜の構造解析、劣化評価

(2015年11月17日 15:00〜16:30)

燃料電池は多くの部材から構成されているが、その耐久性は単独の材料の劣化のみではなく、互いに複雑に絡み合い、運転条件に大きく依存するなど、劣化挙動は非常に複雑である。本講では、燃料電池における各種部材の評価に必要な分析手法についてその概要を解説し、劣化挙動の解析や劣化メカニズムの解明について様々な観点から述べる。

1. 燃料電池の特徴・構成と使用される材料
2. 電解質膜の構造解析・劣化評価
   1. 電解質膜の構造と役割
   2. 電解質膜の分析・構造解析
   3. 電解質膜の熱劣化
   4. 水クラスターについて
   5. 電解質膜の過酸化水素による劣化
3. 触媒層の構造解析・劣化評価
   1. 触媒の分布・分散状態の評価
   2. 分析電子顕微鏡による触媒単一粒子の評価
   3. 三相界面の観察
   4. アイオノマーの評価
   5. TEMトモグラフィーによる触媒層の三次元観察
4. カーボンの評価
   1. ガス透過率,電気・熱物性等の物性評価
   2. カーボンの腐食について
   3. 様々な炭素材料について
5. 燃料電池の運転による劣化挙動の解析
   1. 運転モードと劣化の関係
   2. MEAの劣化解析
   3. 排出水の分析
   4. 劣化メカニズムの解明に向けて
• 質疑応答