2Vの電圧が得られるが、電極反応の損失があるため実際に得られる電圧は約0.
更新日:2020年3月6日(初回投稿) 著者:敬愛(けいあい)技術士事務所 所長 森田 敬愛(もりた たかなり) 前回 は、主な燃料電池の種類と発電原理について解説しました。今回は、その中でも特に一般家庭や自動車用途に導入が進む固体高分子形燃料電池(PEFC)のセル構造と、そこに使われる材料について解説します。 今すぐ、技術資料をダウンロードする! FCCJ 燃料電池実用化推進協議会. (ログイン) 1. セルの構造 図1 にPEFCのセル構造の概要を示します。電池を英語でセル(cell)と呼び、負極・正極を含めさまざまな材料を組み合わせて構成された最小単位を単セルと呼びます。この単セルを数多く積層したものがスタック(stack)であり、家庭用燃料電池や燃料電池自動車に組み込まれ、発電を行っています。 図1:PEFCのセル構造の概要 単セルの構成材料は、まず中心に電解質となる固体高分子膜(厚さ数10μm程度)があり、その両面に負極層と正極層(それぞれ厚さ数10μm程度)が形成されます。ここには、各極の電気化学反応を進めるための触媒(基本的にはPt触媒)が含まれています。その外側には、炭素繊維で作られたカーボンペーパーなどの多孔質体層(厚さ数10μm~百数10μm程度)が、ガス拡散層として配置されます。そして、これらを一体化したものが膜ー電極接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)です。このMEAを積層してスタックを作るために、ガス流路が形成されたセパレータ(厚さ約0. 5~数mm程度)が各MEAの間に配置されます。 燃料電池自動車では、限られた空間にスタックを収めるため、単セルの厚さをできるだけ薄くし、スタックの寸法をコンパクトにすることが求められます。そのため各部材の厚さを薄くする必要がありますが、それによって例えばセパレータでは機械的強度が低下してしまいます。また固体高分子膜では、薄くすることでセルの内部抵抗を低減できますが、一方で機械的強度の低下はもちろん、水素と酸素が膜を通り抜ける現象(ガスクロスオーバー)が起こり、化学的劣化が進みやすくなります。電池性能や耐久性などのさまざまな要求特性を満たすために、各材料の開発とそれらの組み合わせの検討が長年続けられ、現在の家庭用燃料電池や燃料電池自動車の一般販売に至りました。もちろん、現在も各材料のさらなる改良が続いています。 2.
TOP > 製品情報 > 固体高分子形燃料電池(PEFC)用電極触媒 PEFC = P olymer E lectrolyte F uel C ell 高性能触媒で使用貴金属量の削減を提案致します。 固体高分子形燃料電池(PEFC)は、小型軽量で高出力を発揮。主に燃料電池自動車や家庭用のコージェネ電源として、注目を集めています。水素と酸素の化学反応を利用した地球に優しい新エネルギー源として期待されています。 永年培ってきた貴金属触媒技術ならびに電気化学技術を結集し、PEFCのカソード用に高活性な触媒を、アノード用に耐一酸化炭素(CO)被毒特性の優れた触媒を開発しています。 白金触媒標準品 品番 白金 担持量(wt%) カーボン 担持体 TEC10E40E 40 高比表面積カーボン TEC10E50E 50 TEC10E60TPM 60 TEC10E70TPM 70 TEC10V30E 30 VULCAN ® XC72 TEC10V40E TEC10V50E 白金・ルテニウム触媒標準品 白金・ルテニウム担持量(wt%) モル比(白金:ルテニウム) TEC66E50 1:1 TEC61E54 54 1:1. 5 TEC62E58 58 1:2 ※標準品以外の担体・担持量・合金触媒もご相談下さい。 ※VULCAN®は米国キャボット社の登録商標です。 ■ 用途 固体高分子形燃料電池、ダイレクトメタノール形燃料電池、ガス拡散電極、ガスセンサ 他 燃料電池の原理と構成 白金触媒(TEM写真) カソードとしての 白金触媒の特性 アノードとしての 白金-ルテニウム触媒の耐一酸化炭素(CO)被毒特性
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