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中桐 俊男; 八巻 徹也; 浅野 雅春; 堤 泰行*
日本原子力学会和文論文誌, 7(1), p.58 - 65, 2008/03
亜硫酸を利用した水電解水素製造は、低電力消費の水素製造技術として魅力的であり、原子力プラントの熱を利用した熱電併用水素製造プロセス用として研究されてきた。本研究では、二酸化硫黄ガスを利用した水電解セルの水素製造能力、及び、複数の陽イオン交換膜の二酸化硫黄クロスオーバー抑制能力を実験的に調査した。
小泉 智; Putra, A.; Zhao, Y.; 能田 洋平; 山口 大輔; 上田 悟*; 郡司 浩之*; 江口 美佳*; 堤 泰行*
no journal, ,
ナフィオン膜は数ナノメートルサイズのイオンクラスターを形成し、内部の水分量に応じてプロトン伝導性が大きく変化することが知られている。このため固体高分子形燃料電池の発電特性を高温低加湿条件で最適化するためには、動作中の水分量と分布を定量的に評価することが重要である。また膜電極接合体(MEA)を介して両極間を往来する水の定量化し水管理の知見を得ることも必須である。そこで動作中の燃料電池の水履歴の評価法として、燃料に重水素ガスを用いる重水素燃料電池を考案し、これを中性子小角散乱と組合せることを試みた。運転の途中で軽水素/重水素ガスの交換を行えば、カソード極ではそれぞれに軽水,重水が生成し、この水はやがてMEAを膨潤させる。そのとき中性子小角散乱に対して異なる散乱コントラストを生じさせ散乱強度の変化より重水と軽水の割合が決定できた。さらにアノード極,カソード極の出口で軽水と重水の混合比を赤外吸収分光で定量化し水履歴の完全理解を目指した。